太陽系有八大行星,恒星太陽位于中心,各個行星圍繞它運動。
以上是我們對太陽系行星運動的傳統(tǒng)認知,那么各個行星真的都圍繞太陽運動嗎?
根據(jù)科學家的觀測計算發(fā)現(xiàn),太陽系有一個行星的運動有些特別,并不是圍繞太陽運動,它就是老大哥木星。
對于木星,相信大家都不陌生,雖然它也是一顆行星,但是它的質量卻非常大,是八大行星之首,另外七顆行星的質量全部加起來,也比不上木星。
木星是一個氣態(tài)巨行星,被譽為太陽系的行星老大,它的直徑約142984公里,質量約為317個地球質量,約等于太陽質量的千分之一。
在一個恒星系統(tǒng)中,一個行星的質量能夠達到恒星質量的千分之一,這個比例是非常大的,如此的質量比,行星真的會乖乖聽話,圍繞恒星公轉嗎?
在一個恒星系統(tǒng)中,太陽的質量占據(jù)著絕對的優(yōu)勢,產生的強大引力能夠束縛行星圍繞它運動,很少有行星敢于不聽話??墒且坏┬行堑馁|量大到一定程度,就有可能不聽話,想要主導自己的地位,木星無疑就是這樣不聽話的孩子。
每一個行星除了有公轉軌道外,它們同樣也在自轉,不要看木星的體積巨大,可是它的自轉速度卻非常快,達到了每小時47.08公里,自轉一周僅需9.8小時。
除了自轉速度非常快之外,木星的自轉方向也有自己的特色,地球的自轉方向是從西向東,太陽從東邊升起,而木星的自轉方向則是由東向西,太陽從西邊升起,如此獨特的自轉方向,除了木星還有一個金星。
木星如此獨特的自轉方式是如何形成的?科學家研究認為,有可能是木星的演化的過程中,周圍存在著一個較大的天體或者因引力坍縮的天體,產生的引力拉扯著木星,讓它一步步改變了方向。
木星是一個氣態(tài)巨行星,表面被厚厚的大氣層包裹,當然,木星并不是全部由氣態(tài)氣體構成,在它的中心應該也存在著固體表面,產生了強大的磁場,能夠有效束縛大氣層被太陽風拐走。
木星到底是圍繞著什么轉?
牛頓的萬有引力告訴我們,力是相互的,太陽對木星施加引力的同時,木星也會對太陽施加相同的引力。根據(jù)物理學定律,在引力的作用下,太陽和木星會互相吸引有不斷靠近碰撞的趨勢,可是在現(xiàn)實中,二者并沒有發(fā)生碰撞。
想要太陽和木星不發(fā)生碰撞,二者需要運動起來,在這個過程中,引力充當了向心力,圍繞著共同的質量中心運動。
行星沒有被恒星的引力拉進去,主要原因就是通過圓周運動產生的向心力跟引力產生了平衡,如果是質量一般的行星,它圍繞運動的質心位置,基本就在恒星的中心。
木星的質量太大了,它的圓周運動圍繞的質心已經(jīng)發(fā)生了偏移,并不在太陽的中心,那么這個共同的質心在哪里?通過計算得知,木星和太陽的共同質心在位于太陽表面約46000公里的位置。
看到這里,很多朋友產生了一個疑惑:太陽不是靜止的嗎?難道它也在運動?如果在太空中,簡單的觀測認為太陽是靜止不動的,可事實上,宇宙中不存在一動不動的天體,哪怕是太陽也同樣有自轉和公轉。
只不過在太陽系這個系統(tǒng)中,太陽是質量老大,它的質量占到了整個太陽系質量的99.86%,絕對的質量優(yōu)勢,導致它的公轉軌道半徑很短,很快就可以繞行一周。太陽的自轉速度約為每秒2公里,自轉一周需要24.47天。
太陽的公轉軌道半徑很短,木星的公轉軌道半徑很大,繞行一圈需要11.86年,于是就形成了二者相互纏繞的運動形式,跟其他行星圍繞太陽公轉不一樣。
我們站在太陽系中,視野距離的影響,自然看不到太陽的運動,如果將視野延伸到太陽系外,你就會發(fā)現(xiàn)恒星明顯的運動軌跡,通過恒星的運動軌道,科學家可以發(fā)現(xiàn)遙遠的系外行星,也可以間接計算出行星的大小以及其他的一些情況,甚至發(fā)現(xiàn)外星文明的存在。
太陽系正是有了木星這個老大哥,才會變得穩(wěn)定很多,要知道,木星的內側就是三顆類地行星,其中地球是一個美麗的生命星球,除了有數(shù)百萬種生命之外,還有智慧生命人類。
生命星球在宇宙中或許并不罕見,可是一個生命星球想要穩(wěn)定發(fā)展下去,生命能夠穩(wěn)定數(shù)十億年的進化演化,卻不是一件容易的事情,來自小行星的威脅隨時能夠讓生命的進化演化終結。
地球在40億年前出現(xiàn)了原始的簡單生命,經(jīng)過35億年的進化演化,終于在5億年前迎來了生命大爆發(fā)。在這段時間里,如果沒有一個穩(wěn)定的太陽系環(huán)境,不斷有巨大的小行星撞擊地球,那地球的生命演化之路早就不知道被終結了多少次。
地球能夠穩(wěn)定完成生命的演化,木星發(fā)揮了重要的作用,要知道,太陽系除了八大行星之外,小行星的數(shù)量多到難以估計,這些小行星并沒有穩(wěn)定的軌道,隨時會進入內星系軌道。
正是巨大的木星擋在了前方,凡是從木星外進入內星系的小行星,基本都被它吞噬了,避免了地球被毀滅性的撞擊??茖W家對火星的探測研究發(fā)現(xiàn),火星在遠古時期,有可能也是一個美麗的生命星球,只不過它離木星比較近,頻繁遭受到小行星的撞擊,最后變成了現(xiàn)在的荒涼模樣。
由此可見,木星是地球的守護神,它的存在讓大量的小行星不敢隨意放肆,穩(wěn)定了太陽系的環(huán)境,給了地球生命足夠的時間發(fā)育,終于迎來了人類的誕生。
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