太陽是太陽系的中心,其質量佔了整個太陽系的99.86%,而其他天體為太陽系貢獻的質量完全可以忽略不計。巨大的質量也讓太陽具備了超強的引力,太陽系中包括八大行星在內的所有天體都會受到它的引力約束,只能乖乖地圍繞著太陽運轉,休想掙脫太陽引力的束縛而走出太陽系。
說到這裡很多人就感到十分好奇了,既然太陽的引力如此之大,那為什麼八大行星僅圍繞太陽公轉,卻不會被它強大的引力吸過去,從而撞擊太陽表面呢?
對於這個問題,其實牛頓早在1687年就已經進行過解釋。1687年,牛頓創作的物理學哲學著作《自然哲學的數學原理》首次出版,書中指出:物體的質量越大,其引力也就越大,且引力的大小跟受力物體與其距離的平方成反比。從中可以得知,距離太陽越近的天體,受到的太陽引力越大,為保證不被太陽吸過去必須保持高速運轉。
各大行星之所以能夠在各自的軌道繞太陽公轉,道理就在於此。雖然說太陽的引力非常強大,八大行星跟太陽的距離也各不相同,但是它們是以不同的速度繞太陽公轉的,距離太陽近的速度快,距離太陽遠的速度則慢一些,它們不會被太陽引力吸過去而撞擊太陽表面,關鍵就在於它們繞太陽公轉的速度都是那麼的恰如其分。
就拿我們的地球來說,它離太陽較近,但圍繞太陽公轉的速度達到了29.78km/s,其高速運轉所形成的離心力剛好可以抵消太陽對其施加的巨大引力。另外,外太空是不存在空氣阻力的,地球可以長時間保持高速運轉,這也是使地球能夠一直保持在固定軌道繞太陽公轉的一個因素。
而距離太陽更近的水星,其公轉速度更是高達47.89km/s,這個速度剛好能保證它不被太陽引力拉扯而墜落到太陽表面。對於離太陽較遠的海王星,其受到的太陽引力要微弱很多,所以它的公轉速度就不需要那麼快了,只有5.43km/s,這個速度足以讓它在自己的特定軌道一直運轉下去。
在各自的公轉速度與到太陽的距離這兩個因素的精密平衡之下,太陽系內的八大行星才得以在各自的軌道內繞太陽公轉,而不會出現被太陽引力吸引而撞擊太陽表面的現象。