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太阳绕银心转一圈需要多久?

时间:2019-08-12
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  在太阳系中,由于太阳的质量非常大,占据了太阳系总质量的99.8%以上,故可以认为太阳是整个太阳系的引力中心,所以地球和其他行星都会环绕太阳公转。根据牛顿力学,行星绕太阳公转的向心力由行星和太阳之间的引力提供,具体公式如下:

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  可以看到,只要知道太阳的质量、行星和太阳的距离,就能计算出行星的公转速度。知道了公转半径和速度,就能算出公转周期。

  同样的道理,我们应该也可以算出太阳环绕银河系中心公转的周期。那么,一银河年会是多久呢?

  但与太阳系不同的是,在银河系中,并没有哪个天体的质量占到了银河系总质量的很大一部分,所以没有一个天体是银河系的引力中心。不过,银河系的引力中心是存在的,它就在银河系中心,这是所有银河系物质的共同质心,包括太阳在内的所有天体都会环绕该中心旋转。

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  为了计算出银河年的长度,需要知道太阳与银心的距离以及太阳的公转速度。

  银心在人马座方向,但在那个方向上存在大量的气体和尘埃,所以我们一直很难窥探到银心,使得太阳与银心的精确距离难以测出来。但随着观测技术的进步,天文学家利用红外和无线电波手段可以观测到银心,并发现那里有一个超大质量黑洞人马座A*。

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  知道银心所在的位置之后,根据三角视差法,当地球经过半年转到轨道另一侧时,时间相隔6个月,对于银心同一个电磁波源进行观测将会产生一个视差。根据视差角的大小和日地距离,?谌呛叵稻湍芩愠鎏艉鸵牡木嗬耄兰莆?2.7万光年。

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  另据盖亚卫星的测量,太阳相对于银心的公转速度为220公里/秒。如果假设太阳绕着银心做匀速圆周运动,那么,太阳绕银心转一圈所需的时间约为2.3亿年。由于太阳诞生至今大约46亿年,所以现在是第20个银河年,太阳才过了20“年”。在上个银河年,地球上才刚经历了第三次物种大灭绝事件,恐龙和哺乳动物刚出现在地球上。

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  根据天文学家的观测,太阳的公转轨道其实不是平滑的圆形。由于银道上下方的密度并不均匀,在其他天体引力的作用下,太阳会持续在银道上下方穿行。目前,太阳运行到银道的北面,距离银道大约100光年。

  此外,有一种观点认为,太阳在银道上下方的周期性运动可能给地球上的生命带来了灾难。在靠近恒星较为密集的银道时,太阳系边缘的彗星和小行星更容易受到引力干扰而飞向地球,从而造成地球生命每隔数千万年就会出现一次大灭绝。

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  在太阳系中,由于太阳的质量非常大,占据了太阳系总质量的99.8%以上,故可以认为太阳是整个太阳系的引力中心,所以地球和其他行星都会环绕太阳公转。根据牛顿力学,行星绕太阳公转的向心力由行星和太阳之间的引力提供,具体公式如下:

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  可以看到,只要知道太阳的质量、行星和太阳的距离,就能计算出行星的公转速度。知道了公转半径和速度,就能算出公转周期。

  同样的道理,我们应该也可以算出太阳环绕银河系中心公转的周期。那么,一银河年会是多久呢?

  但与太阳系不同的是,在银河系中,并没有哪个天体的质量占到了银河系总质量的很大一部分,所以没有一个天体是银河系的引力中心。不过,银河系的引力中心是存在的,它就在银河系中心,这是所有银河系物质的共同质心,包括太阳在内的所有天体都会环绕该中心旋转。

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  为了计算出银河年的长度,需要知道太阳与银心的距离以及太阳的公转速度。

  银心在人马座方向,但在那个方向上存在大量的气体和尘埃,所以我们一直很难窥探到银心,使得太阳与银心的精确距离难以测出来。但随着观测技术的进步,天文学家利用红外和无线电波手段可以观测到银心,并发现那里有一个超大质量黑洞人马座A*。

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  知道银心所在的位置之后,根据三角视差法,当地球经过半年转到轨道另一侧时,时间相隔6个月,对于银心同一个电磁波源进行观测将会产生一个视差。根据视差角的大小和日地距离,基于三角函数关系就能算出太阳和银心的距离,估计为2.7万光年。

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  另据盖亚卫星的测量,太阳相对于银心的公转速度为220公里/秒。如果假设太阳绕着银心做匀速圆周运动,那么,太阳绕银心转一圈所需的时间约为2.3亿年。由于太阳诞生至今大约46亿年,所以现在是第20个银河年,太阳才过了20“年”。在上个银河年,地球上才刚经历了第三次物种大灭绝事件,恐龙和哺乳动物刚出现在地球上。

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  根据天文学家的观测,太阳的公转轨道其实不是平滑的圆形。由于银道上下方的密度并不均匀,在其他天体引力的作用下,太阳会持续在银道上下方穿行。目前,太阳运行到银道的北面,距离银道大约100光年。

  此外,有一种观点认为,太阳在银道上下方的周期性运动可能给地球上的生命带来了灾难。在靠近恒星较为密集的银道时,太阳系边缘的彗星和小行星更容易受到引力干扰而飞向地球,从而造成地球生命每隔数千万年就会出现一次大灭绝。

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