【宇宙科普】太陽是太陽系的中心,可太陽系八顆行星中,有一顆並非繞著太陽轉

天空之城 2021/02/05 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城

 

太陽之所以是太陽系的中心,並不是因為太陽是太陽系中唯一的一顆恒星,也並不是因為太陽的質量有多麼的巨大,更不是因為它所散發的光和熱,太陽之所以是太陽系的中心,是因為在太陽系之中,以行星為代表的所有天體都在圍繞太陽有序運行。

等一等,真的是所有天體都在繞行太陽嗎?嚴格來講,在太陽系的八顆行星之中,就有一顆並非圍繞太陽公轉,在揭開它的身份之前,我們先來瞭解一下太陽系中的其它天體是如何圍繞太陽進行公轉的。太陽是太陽系的中心,這句話無可置疑,但如果我們說太陽的中心就是太陽系的中心,那麼這句話就有待商榷了,因為嚴格來講,在太陽系之中並沒有任何一個天體是圍繞太陽中心運行的。

任何具有質量的物體之間都具有相互的引力作用,這裡的重點就是「相互」,當一個物體對另一個物體施加引力作用的同時,這個物體也受到來自另一物體的引力影響。

物體的引力大小與物體的質量是成正比的,所以當有兩顆質量相似的天體,它們就會在彼此的引力作用之下相互繞行,而我們就將這樣的天體稱之為一個「雙星系統」。那麼如果兩個天體的質量懸殊呢?如果兩個天體的質量懸殊,就好比太陽與地球,或者地球與月球一般,表面上看起來是小質量天體圍繞大質量天體運行。

但實際上並非如此,嚴格上來講,大質量天體與小質量天體都在圍繞著二者的共同質心運行。所謂共同質心,就是兩個天體共同質量的質量中心。無論兩個天體的質量多麼懸殊,這個邏輯都是適用的,哪怕一個是太陽,另一個是西瓜。

在現實之中,地球與月球這個天體系統是我們最為熟悉的,而地月之間同樣有一個共同的質心,而且這個質心的位置還在不斷變化。

一方面是因為潮汐作用,海水的拉伸抵消了部分月球對地球的引力作用,消耗了能量,所以月球的位置離我們越來越遠,另一方面則是因為小型天體對月球的撞擊,使得月球略微加速,在兩方面原因的共同作用下,地球與月球之間的距離變得越來越遠,地月系的質心也因此向地球外側移動,而月球遠離地球的速度大約為每年3.8釐米,所以說地月系的質心從來都不是地球的中心,而且還在不斷遠離這個中心。

地月系統如此,太陽系中其它行星與太陽的關係也是如此,以太陽和地球為例,太陽對地球施加引力作用的同時,也會受到地球引力的影響,所以地球與太陽也存在著一個共同的質量中心,這個質心同樣不會與太陽中心發生重合。

一個天體與太陽的共同質心到底距離太陽的中心多遠,這完全取決於這個天體的質量和與太陽的距離。

太陽太大了,也太重了,它佔據了太陽系物質總量的99.86%,所以雖然其它天體會對太陽施加引力影響,導致質心與太陽中心發生偏離,但通常不會偏離太遠,最起碼這個質心也能夠保持在太陽之中,所以說太陽系天體圍繞太陽運行,這句話是沒有問題的,但有一個例外,它就是木星。

木星是太陽系中最大的一顆行星,它的質量比其餘七顆行星質量總和的2倍還要大,巨大的質量使得它可以給太陽施加一個足夠大的引力作用。

在木星的引力影響之下,太陽和木星之間的質心大幅偏離太陽的中心,這個質心甚至不再呆在太陽之中,而是來到了太陽的邊緣之外。

所以木星實際上是圍繞著一個位於太陽之外的質心在公轉,同時,太陽也在圍繞著這個質心轉動,而且二者圍繞這個質心公轉的週期是相同的,都是11.862個地球年。所以我們可以說木星是太陽系之中唯一一個並不是以太陽為中心運行的天體。

太陽系有這麼多天體,它們與太陽之間都存在著一個共同的質心,難道不會相互影響嗎?當然會相互影響,不過影響是非常微弱的,特別是對木星與太陽之間的質心更是無法構成影響,即使所有天體都站到了木星的對立面也是徒勞,因為木星可是比其餘七顆行星質量總和的2倍還要重。如果你要問具體會造成多大的影響?這恐怕沒有人能夠答得出來。三顆天體在相互的引力作用下運動就是一個無解的「三體問題」了,更何況是如此之多天體的相互作用呢。

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