偉大的科學家牛頓發現了萬有引力定律,此後「引力」就成了宇宙中最神奇的力量,根據牛頓的萬有引力定律,質量越大的物體產生的引力也就越大,然而在太陽系中質量最大的,引力最強的物體非太陽莫屬,為什麼太陽卻不能將系內的天體直接直接吸附過去吞噬掉呢?
難道是萬有引力失去了作用了嗎?根據恆星演化和太陽初合成的電腦模型確認,太陽大約誕生於46億年前,在46億年前一片巨量的分子雲受到外部超新星大爆發的幹擾,進而在引力的作用下開始向內部坍塌,氫分子雲這這時候開始旋轉升溫,並點燃了足以燃燒100億年的核聚變,於是太陽就熊這個坍塌的氫分子雲內誕生了。
太陽的質量佔據了整個太陽系總質量的99.86%,巨大的質量決定了太陽無可匹敵的引力場,因此以太陽為核心的太陽系逐漸的形成,並且太陽系內的各一個天體都必須圍繞太陽進行公轉,比如就以地球為例,即便地球距離太陽1.5億公裡之外,地球依舊以29.78KM/S的速度圍繞太陽公轉。
或許有人會問,地球為什麼能一直保持在自己的軌道,而不是直接飛向太陽?
其實這個答案偉大的牛頓就已經解釋過了,當年牛頓在《自然哲學的數學原理》書中就曾提到,質量越來的東西產生的引力就越大,這個力與兩個物體的質量成正比,與兩個物體間的距離平方成反比,儘管巨大的太陽擁有太陽系內無可匹敵的引力,但是圍繞在太陽系內的天體比如八大行星,它們到太陽的距離和繞太陽進行公轉的速度也各不相同。
巨大的太陽引力對地球造成的向心力恰好與地球高速公轉時所產生的離心力是相等的,在太空中沒有任何阻力, 因此地球可以長時間的保持高速公轉,這種奇妙的平衡使得地球既不會飛向太陽,也不會逃離太陽,而是乖乖地待在自己的軌道上。
根據萬有引力定律同樣可以得出一個結論,距離太陽越近的天體受太陽引力的影響就會越強,反之距離越遠受太陽的引力的影響就會越小,因此水星受到的太陽引力要高於其他7大行星,這就意味著水星需要保持跟高速的公轉,才能抵抗太陽引力造成的向心力,於是水星的公轉速度達到了驚人的47.89KM/S,而海王星由於距離太陽夠遠,所以海王星的公轉速度只有5.43KM/S,這是因為每顆天體都在如此精密的平衡之下,太陽系內所有的天體才會有條不紊的進行公轉活動。
那麼比行星更小的衛星呢?它們為什麼受到所處行星的影響比太陽更大呢?在這裡那就要提到另外一個天文術語「希爾球」,所謂希爾球粗略的說是環繞在天體周圍的體積被它吸引的天體受到它的控制 ,而不是被它繞行的較大天體所控制。
比如在地球的希爾球中月球是被地球吸引的衛星,也就是說,月球處在地球的希爾球中所以月球會受到地球的控制,而不是受太陽的控制,同理如果月球也有自己的衛星,那麼那顆衛星只會被月球控制而不會被地球控制。
在太陽系內海王星有著最大的希爾球,半徑是1億1600萬公裡,0.775天文單位,由於海王星與太陽之間距離的距離足夠遙遠,所以充分補償了它的質量低於木星的不足,因此木星的希爾球半徑只有5300萬公裡,值得一提的是希爾球只是估計的大小,因為還有其它的力也會造成攝動使它逸出到球外,比如輻射壓和雅爾可夫斯基效應,此外第三個天體的質量必須夠小,才不致於因為自身的引力影響而使情形變得複雜。