为什么八大行星是围绕太阳转而不是直接飞向太阳?不是说好了太阳的引力非常大吗?
在太阳系的历史上,存在过很多行星,但是最后只剩下了八大行星,这是为什么?
我们可能对引力有误解,认为它就是单纯的吸引力,实际上,宇宙中的每一个物质都是在运动的,运动的过程中还会产生动量。
行星的之所以会围绕太阳运转,而不是直直地被太阳吸引,撞向太阳,是一个平衡的关系。
太阳的引力巨大,有一个原因是太阳的质量实在是太大了,根据牛爵爷的万有引力的公示,想要逃脱太阳的引力束缚,物体必须达到16.7千米/秒,这样才能逃离太阳系。
没有哪个行星的速度达到了这个标准,因此,它们只能围绕太阳运转。
可是问题来了,人类跳一下跳不出地球是因为地球的引力,为什么地球不会被太阳直接吸过去?
这个还要从太阳系诞生之初说起,最初的太阳系秩序混乱,毫无章法,因为太阳还没有完全成型,这一时期的引力比较弱。
行星诞生之初具有动量,它们在太阳系内杂乱无章的运动,相互之间因为引力的缘故,还发生了严重的碰撞,月球就是在这个时候被撞出来的。
随着太阳逐渐成熟,它开始书写新的秩序,那就是所有的行星要受到它的掌控。
这个掌控是一个平衡,因为这些天体们都具有原始的初速度,在受到太阳的引力后,就会出现3种情况。
第一种情况,在引力的作用下飞向太阳,这种天体的速度太慢,初速度产生的惯性无法与太阳引力相平衡,于是它被吸引直接撞向了太阳。
第二种情况,远离太阳,这种天体的运动速度很快,大于了16.7千米/秒,它的运动离心惯性大于了太阳的引力。
第三种情况就是围绕太阳运动,它们的运动惯性与太阳的引力之间逐步达成平衡,既不会被吸引,也不是飞走。
这一类天体就是我们今天的八大行星、小行星、矮行星以及彗星。
经过太阳的整理,太阳系的新秩序诞生,大部分的星体需要围绕它运转,卫星之类的天体围绕行星运转。
这一过程持续了大约几亿年的时间,八大行星们逐渐失去了最初的桀骜不驯,开始有序地排列好。
一言以蔽之,就是行星们有一个逃离太阳的趋势,但是这个离心力并没有压制住太阳的引力,反而和引力产生了平衡。
这也是为什么距离太阳越远的天体,它的周期越长,公转的速度越慢,最快的水星公转速度是最慢的海王星的8.8倍。
如果哪一天海王星快起来了,那么就离它飞出太阳系不远了。
这个道理不光是太阳适用,地球与月球的关系也适用,月球本身也有一个逃离地球的趋势,目前来二者之间还保持着平衡。
但是,月球正在以3.8厘米的速度远离地球,这说明二者之间的平衡在被逐渐打破。
那么,八大行星也会远离太阳吗?
实际上,八大行星也在逐渐远离太阳,因为太阳在“减肥”。
太阳的速度那简直是吓人,一秒钟就能减重420万吨,一天下来减去的质量,相当于人类头上的一根头发丝。
人在减肥的时候,会因为自己掉了一根头发丝而庆幸自己瘦了吗?并不会,所以这点质量对于太阳那简直就是毛毛雨。
但是,要说这点质量一点影响都没有也不太现实,因为这点质量会对太阳的引力造成细微的影响,那就是引力减弱。
只是这个减弱并不会影响太阳引力和八大行星离心惯性之间的平衡,八大行星是在慢慢远离,不是噌的一下飞走。
实际上,太阳与八大行星的距离一直在扩大,有不少科学家认为,最初呆在宜居带的行星不是地球,而是火星。
火星被认为最先出现生命,因为在太阳系初期,地球与太阳的距离比今天更近,加之地球的大气在那个时期还没有完全成型,地球并不适合生命居住。
相反,火星就算是稀薄的大气,也能在宜居带孕育出生命,他们猜测火星出现生命的时间比地球早上几亿年。
然而,随着太阳核聚变的进行,火星距离太阳的距离越来越远,逐渐离开了宜居带,反而是地球来到了宜居带内。
于是,火星因为大气稀薄无法产生温室效应,导致它的温度一路降低,加之地表的水在太阳辐射的作用下分解成气体。
最后它变成了一个寒冷、干旱、荒凉的红色星球,而地球成为了太阳系独享宜居带的行星。
随着太阳的质量之间减小,地球也会渐渐远离太阳,但是不用担心地球冷却,因为这个远离的过程一般都是持续几亿年甚至更久。
前面说到过,根据牛顿的万有引力公式,离开太阳的速度必须达到16.7千米/秒,目前来看,太阳系没有一个自然天体达到了这个速度,因为达到这个速度的,早就不在太阳系了。
不过有两个人造机器超过了这个速度,并且正在向太阳系外航行,它们两个就是旅行者号系列探测器的1号和2号。
然而,这两位旅行者的发射速度没有达到这个数值,它们很巧妙地利用了木星的引力,为自己的加速,从而达到离开太阳系的速度要求。
木星无论是质量还是体积都是八大行星之首,它像一个大哥一样罩着地球,它利用自己的引力,成功改变了多枚小行星和彗星的轨迹,让地球逃过被撞击的厄运。
木星的引力是继太阳之后第二大的天体,因此难免影响到别的行星,比如火星,按照原本的规律,火星的质量会比地球还要大,无奈木星在这里影响,导致火星在初始星云盘里面没抢到什么物质。
这就好比家里有八个孩子吃饭,原本火星能吃四碗饭的,因为被木星挡着,结果它只吃了一碗饭。
同理,水星距离太阳如此之近,却依旧能好好地公转,这得得益于它超快的速度,让自己的惯性与太阳引力保持平衡。
或许曾经水星不是距离太阳最近的行星,只不过比它的近的真的被太阳吞噬了。
太阳并没有利用它的引力摧毁行星们,而是用一种平衡在安排格局,如果无法与之达成平衡,要么被太阳吞噬,要么被太阳抛弃。
所以八大行星是凭借自己的本事进入轨道的,大家都是有两把刷子的星球。
太阳的质量在减少,但是太阳的体积却在增加,等太阳度过了自己最后的50亿年,就会开始膨胀,成为一颗“大胖子”。
这颗大胖子叫做红巨星,它会比今天的太阳大100倍以上,一路膨胀吃掉前四颗行星,一直逼近木星的轨道。
这个时候,引力平衡其实并没有被打破,但是,红巨星的膨胀不讲道理,碰见谁就吃定谁。
因此,太阳系会在这个时候分崩瓦解,随着最后的坍塌到来,曾经井井有条的太阳系,再次回到之前的杂乱,成为一团星云,等待下一颗恒星诞生。
至于太阳,它成为了一颗小白星——白矮星,周围依旧还有那么一两个天体围绕它,但是早已经,没有了当初太阳系的繁盛。
这就是宇宙的规律,衰亡带来新生,新生走向衰亡,宇宙就是这样140多亿年更替,太阳只是这其中的一个而已。
页面更新:2024-03-03
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