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太陽是怎樣繞地球旋轉的

圖文 更新时间:2024-09-29 10:18:34

太陽是怎樣繞地球旋轉的(太陽質量是地球的30萬倍)1

這與引力的性質是密切相關的。牛頓的萬有引力認為,物體之間的引力與質量乘積成正比,與距離平方成反比。

這個意思就是說,物體質量越達,它們之間的引力就越大;物體之間距離越遠,它們之間的引力就越小。計算物體之間引力的公式為:F=G(Mm/r^2)。

公式中F表示引力,G為引力常數值,約為6.67×10-11N·m²/kg²,M、m分别為兩個相互作用物體的質量,r為它們之間的距離。

引力是一種超長力,理論上來說,引力的影響無限遠。2015年科學界發現的引力波漣漪穿越13億光年距離來到地球,移動了探測裝置4公裡長臂1個質子直徑萬分之一的尺度,這種比吹一口氣還小億倍的極微觀動靜,被科學家們精準捕捉。

太陽是怎樣繞地球旋轉的(太陽質量是地球的30萬倍)2

但引力又是一種弱力,距離越長引力就越弱。引力明顯影響有一個範圍,叫希爾球半徑。

太空中充滿着恒星、星系、黑洞等天體,引力相互作用縱橫交錯,因此無限遠的度量非常困難。但引力較為明顯穩定控制是有一個範圍的,這個範圍就叫希爾球,希爾球半徑的計算公式為:

這裡面r為希爾球半徑,m為較小天體質量,M為被小質量天體圍繞着的大天體質量,a為軌道半長軸,e為離心力。

根據這個公式計算出地球的希爾球半徑為150萬公裡,而太陽的希爾球半徑約1光年。月亮距離地球平均約38.5萬公裡,因此能夠被地球引力穩定的捕獲住,隻能在地球周圍兜圈子;太陽的希爾球半徑約1光年多,所以在距離太陽約1光年的周圍,還有一個奧爾特星雲,也就是無數的小天體(彗星)包裹着太陽(見上圖)。

太陽是怎樣繞地球旋轉的(太陽質量是地球的30萬倍)3

但太陽對月亮的引力畢竟比地球對月亮的引力要大很多,約2.5倍,而且希爾球半徑也比地球大很多,為什麼月球還是圍繞着地球運行而沒有圍繞着太陽運行呢?其實這種認識是錯誤的。

我們在考慮地球與各種天體相互之間的影響時,應該從太陽系整體角度來考察。我們把視野放大一點,從太陽系各個天體整體運行來看,太陽系的所有天體都被太陽引力牽制着,圍繞着太陽運行。

地球和月球也不例外,整體上都是在圍繞着太陽運行,隻不過是由于地球引力的存在,月球圍繞着太陽運行的方式有些特殊罷了,是一個波浪齒輪型(見上圖)。

太陽是怎樣繞地球旋轉的(太陽質量是地球的30萬倍)4

作為地球的天然衛星,月球在軌道上圍繞着地球公轉,但同時在大的範圍,還在随着地球的軌道在圍繞着太陽公轉。

地球和月球就像一座旋轉木馬,地球就是旋轉木馬中間那個軸,周圍的木馬(月亮和人造衛星)都圍繞着中間的軸心轉,但與此同時,我們地球是旋轉的,這座旋轉木馬被地球牢牢的吸引在地上,圍繞着地球質心旋轉,那個質心就相當于木馬(月亮)的太陽。

地球和月球就這樣整體被太陽巨大引力牢牢的牽扯着,圍繞着它公轉。而且地球的軌道還受到金星、火星、木星等引力攝動和影響,否則就不是這樣的軌道。

就是這樣。

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