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被骗了多少年?木星压根没有绕太阳转动
在太阳系中,太阳无疑是一个中心天体,它通过氢核聚变产生的能量使太阳系变得明亮同时其强大引力束缚着太阳系的各大天体,包括地球在内的八大行星矮行星小行星彗星等都绕着太阳公转。
尽管如此,木星作为太阳系已知最大质量行星(地球质量的317.8倍)却没有绕太阳公转。在这个问题上,天文学家们一直争论不休,至今没有定论。但是,有一点是可以肯定的——木星的确是绕着太阳公自转,并且围绕着太阳旋转的行星。上,所有行星的运行都绕太阳运行那么简单,太阳相对于其他行星也不是固定不动,太阳系的天体运动实际上非常复杂。
太阳的中心地位来自于它巨大的质量——它是地球质量的33.3万倍太阳系中的天体数量非常庞大,仅太阳系内部(木星轨道以内的范围)就有1.5一颗直径超过100米的小行星。这些小天体虽然大小各异,但其形状都是椭圆形或圆形的,并且在它们周围环绕着一些体积很大、密度很高的气体行星和液态水体。但是,除太阳外,其他太阳系天体加起来的总质量仅整个太阳系总质量的0.14%。
太阳系总质量高达99.86%的太阳产生非常强的引力,最远能支配1光年外的天体运动这让科学家们对它充满了好奇。太阳究竟是个什么样的存在?为什么会有如此巨大的力量呢?科学家认为,这是由于地球上的水在不断蒸发所导致的。虽然太阳并等同于太阳系的真正中心。其成因,可以太阳木星双星简化模型中得到解释。
牛顿万有引力定律告诉我们太阳对木星引力的时,木星也会对太阳产生大小相同的引力。这是因为,当地球受到月球或火星的吸引力时,它们将围绕着太阳旋转;而当月球或者火星受到其他天体的作用力时,其运动状态将会改变。因此,太阳系中存在着各种力。太阳木星之间存在着相互吸引,相互靠近的趋势,这就是万有引力
但是太阳和木星并没有因为引力作用而发生碰撞,这是因为这两个天体都在做圆周运动,引力正好起到向心力的作用。 所以太阳和木星是可以同时自转又绕着自己的轨道公转的两颗行星。如果太阳与木卫二之间有足够大的距离,那么两者之间就会形成一个环绕地球运转的小卫星。 的确是这样,木星是做圆周运动的,太阳实际上也是做圆的,它们的绕行中心都不是各自的,而是共同的质量中心或引力中心。
假设太阳质量M,木星质量m,日木距离r,太阳到共同质心的距离x,角速度ω(两天体ω相等).根据牛顿力学可得到以下关系式:1。
化简后可得到以下结果;
代入具体数值可得x=74.23万公里。 由于太阳自转,导致太阳是一个扁球体,所以太阳赤道半径在所有半径中最大,为69.63万千米。 可见,日木的共同质心并不在太阳内部,而是位于太阳表面46000千米(相当于地球直径的3.6倍)以外。
无论是太阳还是木星,它们都将绕这一共同质心旋转。 只是太阳的公转轨道半径较短,木星的轨道半径较大。 那么在太阳系中,有多少个太阳绕着自己的中心运行?如果有一个地球绕着另一星球运转的话,那又是怎样呢?请看下面的故事吧! 两种天体的运动方式如下图;
如果考虑太阳系内所有天体,实际情况就更为复杂。 由于各种行星都是由恒星演化而来,因此它们的形状也各不相同;而且这些行星还经常围绕着一个或多个其他星球公转。这一切使得我们无法确定整个太阳系到底有多少颗小行星? 太阳系的质量分布会随各个天体的运转而相应地发生变化,因此太阳系整体的共同质心并不固定在太阳中心,而是处于不断变化之中。
如果太阳系内部的质量均匀分布,那么共同质心就会在太阳的内部甚至是太阳的中心位置,例如在1990年的时候太阳系的共同质心就在太阳的核心区域附近。 如果太阳系有两个以上行星围绕着它旋转(如木星和土星),那么它们之间会形成一个环绕环。这个环绕环将是地球上所有生命存在的场所;而其他行星则可能被隔离开来。 如果太阳系质量分布不均,则共同质心会在太阳外,例如1981年太阳系共同质心就在太阳外表面。
只是由于太阳的质量太大,即使共同质心不在太阳内,也会在太阳表面附近,所以很多时候我们做了简化处理,把太阳的相对位置看成是不变的,其他天体都是绕太阳公转的。
而实际情况下,太阳的确是以一个或大或小的半径方向摆动的。 如果宇宙中存在先进的外星文明,他们通过观测太阳的径向摆动,就可以间接发现太阳系中存在大行星。 不过,由于这些星球都远离地球,无法直接观察到它们的活动情况,因此,天文学家只能借助卫星或其他探测器来了解其内部的构造和运动规律。这显然是非常困难的事。 其实天文学家们正是用这种方法发现了许多遥远的系外行星,有些系外行星甚至有可能存在生命。
只是就目前我国宇航技术而言,亲临现场探访这些遥远的外星世界实在是天方夜谭。 但这并不是说宇宙中没有适合人类居住的星球。如果我们能够实现这种设想的话,那么人类就可以利用自己的科技力量去探索太空了。 目前比较令人期待的是,本世纪中后叶,发射光速10%的星际飞船,用了约50年时间飞抵4.2光年外的三合星系统——南门二。 到了以后,星际飞船又把探测到的数据以光的速度传回到地球上,需要等待四年以上的时间才可接受。
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