答:我們的太陽有沒有自轉?

2020-12-27 騰訊網

＂

點擊「國家空間科學中心」關注我們吧

＂

空少問答

小課堂

第148期

04

月

20

日

周

二

答：我們的太陽有沒有自轉？

上周六，空少為大家留了1個問題，來看看空少的解答以及從留言中選出的最佳答案吧！

想要查看原問題背景介紹的朋友們可以點擊《問：我們的太陽有沒有自轉？》~下面就讓我們來看看空少的解答吧！

空少正解

上期我們講到，中國科學院國家天文臺的研究團隊基於國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡數據，發現了一顆迄今所知的銀河系自轉速度最快的恆星。這顆恆星位於銀河系的外旋臂上，距離我們太陽大約3萬光年，自轉速度約為540千米每秒，是一顆非常熱的大質量恆星。

新探測到的銀河系自轉速度最快的恆星的位置（來源：https://pics3.baidu.com/feed/dcc451da81cb39dbcf799df4c4917722aa183060.jpeg?token=f04b8d38f00efcf0d4d3fe7ba259d71b）

我們的太陽也是一顆恆星。那麼，我們的太陽有沒有自轉呢？如果有的話轉動有多快？

我們都聽說過太陽黑子，那是太陽表面的暗區，直徑大小約有幾百至幾萬公裡，甚至比地球還大，在明亮的太陽表面非常明顯。而太陽黑子不是原地不動的。早在1610年，著名科學家伽利略研究太陽黑子時發現它們沿著日面規則的運動，據此他認為太陽存在自轉。現在我們觀測的手段更加豐富了，可以觀察太陽的日珥、暗條和譜斑等現象在日面上的移動，也可以從太陽東西邊緣光譜線的都卜勒效應來判斷。

太陽黑子照片（來源：https://eoimages.gsfc.nasa.gov/images/imagerecords/37000/37575/sun_mdi_2009077.jpg）

太陽自轉方向與地球自轉方向相同，也是自西向東。作為一顆氣體星球，太陽表面的自轉速度並不像地球這樣處處相同，在太陽赤道，自轉最快，緯度越高，自轉越慢，我們管這種現象叫「較差自轉」（differential rotation）。如果以背景的恆星為參考，看太陽在宇宙中嚴格的自轉一周的時間，在太陽赤道附近，太陽每25天轉一圈，而在極區大概要37天轉一圈，這裡說的「天」是指我們地球的一天。

太陽的較差自轉（來源：http://www.xinhuanet.com/science/2018-07/10/137316654_15312869997211n.png）

所以要講太陽的自轉周期就要有個標準位置，以背景的恆星為參考，日面緯度17°處的太陽自轉周期是25.38日，這個就被稱為太陽自轉的恆星周期。不過，我們實際的科學工作中很少用這個數字，更多的把太陽自轉周期當做27天——這是因為我們比較關係地球受到太陽的影響，所以我們談論太陽自轉周期是從地球上看太陽的，就像下邊這個示意圖顯示的，以太陽上的某個正對地球的位置為基準，太陽自轉25.38日後，地球已經因為繞太陽公轉移動了一段距離，還需要再過大約2天，太陽同一位置才再次正對地球，完成一個太陽的周期。這個時間，也就是太陽相對於地球而言的自轉周期，比較精確的數字是27.275日，稱為太陽自轉的會合周期，我們通常說的太陽自轉周期指的就是它。

太陽自轉的恆星周期和會合周期示意圖（來源：自繪）

留言區·精選

@誠貫金石

當然有啦，不但有自轉，而且兩極和赤道自轉速度還不一樣呢，太陽的11年活動周期就是因為這兩個速度差產生的：等離子體的磁力線被凍結了，只能隨著等離子體的形狀變化，因此造成了磁力線被各種扭結彎曲，而太陽表面磁力線進出的位置就是太陽黑子

@Twin Willing

我們的太陽是有自轉的，但是太陽並不是一個剛體，所以太陽表面不同緯度之間自轉速度是有差異的。這個差異被一些科學家認為是由於太陽對流巨細胞邊際的下沉流所造成的氣旋式旋轉導致的。作為結果，太陽自轉速度在赤道處最快，轉一圈只需要25天（因為地球的公轉與太陽自轉方向相同，所以這個周期在地球上看來更長，是27天），而在兩極區域，這一周期則為29天（在地球看來是31天）。不僅不同緯度的自轉速度不同，在太陽的不同層次，其自轉速度也是不同的。比如在對流層底部有一個強剪切層，在那裡太陽自轉速度隨著半徑急劇變化，那裡也被認為是太陽磁場的起源之處之一。

@汙染溪

太陽有自轉，不過和地球不同的是太陽的自轉是較差自轉，各個緯度的自轉情況是不一樣的

感謝大家的支持，我們下期再見！

相關焦點

  • 問:我們的太陽有沒有自轉?
    ＂點擊「國家空間科學中心」關注我們吧＂空少問答小課堂第148期04月18日周六問：我們的太陽有沒有自轉？最近，中國科學院國家天文臺的研究團隊基於國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡數據，發現了一顆迄今所知的銀河系自轉速度最快的恆星。這一成果日前在國際學術期刊《天體物理學快報》發表。根據科學家的報導，這顆恆星的自轉速度約為540千米每秒，比目前已知的銀河系中自轉速度第二快的恆星約快了100千米每秒。
  • 自東向西的自轉方向,使得金星每天都在上演「太陽從西邊升起」
    我們生活在地球上，每天都能看到天空中的日月星辰東升西落，其中太陽的東升西落是最為明顯的現象，我們都習以為常。因此，我們經常會說：「你如果要我怎麼樣，除非太陽從西邊升起」，意思就是說我是不可能按你說的做的，因為在地球上太陽是不可能從西邊升起的。
  • 《流浪地球》地球停止自轉,如只圍繞太陽公轉,還有晝夜交替嗎?
    這是個網友提問，他在題目描述中說：「地球在太陽一側的時候，例如東半球朝向太陽，那公轉到太陽另一側時，不應該變成西半球朝向太陽了嗎」我不管《流浪地球》，我只是照題目來回答：肯定有晝夜交替，首先要知道地球沒有自轉是什麼概念，是地球相對於地軸不轉動或相對於遙遠的恆星不轉動
  • 高中地理——每日講1題(地球的自轉,晨昏線,太陽直射點)
    自西向東的旋轉，叫做自轉，自轉一周為23時56分4秒，地軸始終指向北極星方向。a）晝半球的中央經線，即為太陽直射點的經度；b）太陽直射點的緯度=90°-晨昏圈最北端的緯度，例如晨昏圈最北端為66°34′N（北極圈），則此時太陽直射點的緯度為23°26′N或23°26′S，然後根據北極點的極晝極夜情況，進一步確定太陽直射點的位置。④日出時間。晨線上的地點，同時日出。
  • 世界上沒有永動機,地球卻自轉不停息,這是為什麼?
    雖然在歷史上因為永動機的研究而有諸多科學家做出了犧牲，這裡所說的犧牲指的主要是時間和精力的消耗，但時至今日，仍然有很多人不願意相信永動機不可能製造出來，他們會試圖舉出一些永動機存在的例子，而其中最常被提及的一個就是地球的自轉。地球自轉表面上看起來的確是一個永動機，但事實上卻存在著誤會。
  • 天王星為何「躺」著自轉?
    太陽所吸收的星際物質，佔據了整個大陽系中原有星雲物質的絕大部分，其它引力中心在與太陽的競爭中完全敗下陣來。當太陽形成以後，剩餘的星際物質在繼續圍繞太陽運動的過程中，又重複著不斷吸聚和坍縮的步驟，形成了數量眾多、分布密集、大小不一的行星。
  • 地球在飛快的自轉,每秒鐘463米超過音速,我們為什麼感覺不到
    也許你會覺得很奇怪，明明我們坐在地上是不動的，怎麼會日行八萬裡呢？原來地球是在不停的自轉的。而且地球的自轉速度是非常快的。地球自轉一周的時間大約是24小時（準確的是23小時56分4秒）。地球的赤道周長大約是4萬公裡，因此我們可以計算出地球在赤道上的自轉速度達到了每小時1667公裡，即每秒463米。
  • 宇宙會自轉而且很有規律!顛覆人們對過去宇宙的認知
    宇宙中沒有不旋轉的星球根本屬性確定順時針旋轉逆時針旋轉有一個自轉軸科學家美國密西根大學利用望遠鏡斯隆數字巡天在物理學上有這麼一個結論，運動是絕對的，靜止是相對的。如果一個生物體停止運動了，那麼它很有可能就是走到了生命的盡頭。
  • 為什麼行星的自轉方向不一樣?
    現在我們都應該了解我們的太陽系的基礎知識，除了沿著軌道繞太陽公轉，還有八顆行星圍繞一個軸以特定角度自轉。但你知道嗎，在太陽系中，有一些偏遠的行星，他們與包括地球在內的大多數其他行星的旋轉方向是不同的。哪些行星以不同的方向旋轉？
  • 都說世界上沒有永動機,地球卻一直在自轉,難道不是永動機嗎?
    什麼是永動機 有些人可能對永動機存在一個誤解，認為一個物體如果在沒有外界能量輸入的情況下，也能夠不停的運動下去，那麼這個物體就是一個永動機。這其實是一個錯誤的理解，我們先來看看永動機的準確定義，永動機是一種不需要外界輸入能量或者只需要一個初始能量就可以永遠做功的機器。
  • 地球在自轉和公轉,由於時間膨脹,我們是否經歷了錯誤的時間
    然而，沒有「真正」的時間去體驗，你永遠不會經歷錯誤的時間。時間是相對的，這意味著我們可以比較任何兩件事的時間是如何流逝的，但沒有終極的「宇宙時鐘」可比。你的表，無論你在哪裡或你是如何移動的，的手錶都將每秒顯示1秒。也就是說，你永遠不會看到自己處於快進或慢進的狀態。從這個意義上說，我們不得不正確地體驗時間。
  • 地球「自轉」速度有多快?為何人類毫無感覺?看完太震撼了!
    地球「自轉」速度有多快？為何人類毫無感覺？看完太震撼了！我們都知道地球有兩種運動特性，那就是自西向東自轉，同時圍繞太陽公轉，那麼地球自轉組度有多快呢？為什麼生活在地球上的我們毫無感覺，看完太震撼了，下面我們一起來了解下，在19世紀時英國物理學家做了一項驗證地球自轉的實驗，首先它在房頂做了一個簡單的傅科擺，僅僅懸掛了一根繩子。
  • 地球自轉一直是恆定的嗎?
    地球自轉的變化對我們眼中的星空有什麼影響呢？　　一、地球自轉一直在變化，而且變化相當複雜　　晝夜交替，日月星辰東升西落，背後的原因是地球自西向東的自轉。地球圍繞一條通過地心、連接南北極的假想軸轉動，這就是地球自轉，而那根假想軸被稱作自轉軸。　　從地球北半球看，北極星的位置幾乎不變，這是因為它幾乎正對著地球自轉軸。
  • 自轉46億年未停,真相意想不到
    我們都知道，地球至今已經誕生超過46億年，從誕生的那一刻起，它就一直圍繞太陽旋轉，自己也在不斷地進行自轉。換句話說，地球已經持續轉動了46億年，按照質能守恆定律，地球運動了這麼久，早該停下來了，然而它卻依然在旋轉，且沒有出現停下來的跡象。好奇的小夥伴們不禁提出質疑：難道地球是一個違背質能守恆定律的「永動機」？
  • 如果地球停止自轉將會怎樣?
    地球面對太陽的一面溫度將很快上升到水的沸點以上，而地球的另外一面的溫度將會降到空氣可以結冰（凝結成氮冰和氧冰）的溫度。也就是說星球黑夜的一面的所有呈氣態的空氣和水都將凝結成冰川，而白天的那一面將會變成沒有大氣的沙漠。陽光沒有空氣的散射，天空將會一直是黑暗的，什麼時候都可以看見星星。
  • 地球自轉的力從何而來?為什麼不會停止,難道地球是「永動機」?
    事實證明，達文西的觀點是正確的，知道今天科學家也對永動機沒有任何頭緒，可是在地球之外，廣闊的宇宙中可能存在永動機嗎？例如地球的自轉，太陽的燃燒等等，為什麼可以長達數十億年的時間不停止，地球自轉的動力是從哪裡來的呢？其實在宇宙中，不存在絕對靜止的星球，也就是說不自轉的行星是不存在的！
  • 地球為什麼自轉46億年不停止,它的能量從哪來呢
    永動機圖例如，我們駕駛的汽車需要消耗汽油燃燒所產生的熱能來驅動，我們使用的風扇需要消耗電力所產生的能量來驅動，我們消耗的核能來自核燃料釋放的能量，因此在這個世界上不存在純粹外部做功的物體。地球繞太陽運行地球自轉46億年，表面上沒有外力，這似乎是一種永動機，但如果深入研究，你會發現地球自轉並非由自身造成的，而是需要依靠外力才能產生的，那麼引發地球自轉的外力究竟來自何方？
  • 地球自轉出現故障突然加速?4分鐘憑空消失,已經不是第一次了!
    地球自轉的周期指的就是地球自轉一周所用的時間。地球自轉周期為一日，即24小時，地球自轉周期的類型主要分為太陽日和恆星日，這兩者有何區別呢？圖為地球和太陽地球自轉的真實時間為何要慢近四分鐘？有網友不禁會問道：「為何太陽日比恆星日的時間多一些呢？」
  • 夏至日蝕我們聊聊太陽金烏是什麼?
    大家好我們是山谷私塾，今天夏至我們先聊聊節氣，中國古代二十四節氣其實只有四時八節重要，就是立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至。在夏至這天白晝最長，在過去有很多紀念，而在今天我們遇到少見的夏至日蝕。
  • 用陀螺儀能夠證明地球自轉的一種現象——表觀運動
    上次前面我們介紹了陀螺的慣性空間穩定的特性，但是地球本身在不斷自轉，同時還要圍繞太陽公轉。如果陀螺的自轉軸與地球自轉軸平行，如圖所示，則陀螺自轉軸與地平面之間沒有相對運動。在兩極的假似運動如果兩自由度陀螺處於地球兩極，比如北極，陀螺的自轉軸與地平面平行，也就是垂直於地球自轉軸，那麼，地球自轉一周的過程中，同樣我們不會感到地球自轉，所以經過24小時之後，發現陀螺自轉軸在地平面內轉動一周，在我們看來轉動方向與地球自轉方向相反。同樣，如果陀螺的自轉軸與地球自轉軸平行呢？那就沒有假似運動。