太陽是一顆星球,不同地點自轉速度竟不一樣,赤道和兩極差了10天

2020-12-05 科普大世界

說到自轉,我們都會想到地球的自轉現象,其自轉一圈是一天(實際時間為23小時56分04秒);月球自轉一圈是一個月(實際時間為27.32天),因為月球被地球潮汐鎖定,所以月球為地球公轉一圈和其自轉一圈的時間相等;其實太陽也在自轉,方向也和地球一樣,是自西向東公轉的,不過在太陽不同的地方,其自轉一周的時間這並不相等,基本在25~35天之內。

太陽是單一天體,為什麼它的自轉速度卻不盡相同呢?這是因為太陽並非是像我們地球這樣的巖質星球,它是一個巨大的等離子體,從內到外都沒有完全屬於固態的物質,而是有著很強的流動性,這使得太陽在自轉的過程中產生一種「較差自轉」的現象,就是在太陽表面不同的緯度處自轉速度不一樣。

在太陽色球層的赤道處,自轉一周需要25.4天,緯度40處需要27.2天,到了兩極地區則需要35天左右還能自轉一周,所以太陽赤道和兩極地區自轉一圈的時間差了10天左右。

其實不僅是太陽這樣的恆星有這樣的現象,像木星、土星、像王星和海王星等氣態行星也有這樣的現象。

八大行星和冥王星自轉方向示意圖↑

那麼太陽的自轉會影響太陽系內行星等天體的公轉嗎?太陽是太陽系中的絕對核心,質量佔據了整個太陽系可見物質總量的99.86%,它的一舉一動都會影響太陽系中其他天體,如果太陽停止自轉的話,八大行星以及其它天體的運行勢必會受到影響,不過八大行星等還是會圍繞太陽進行公轉的,但公轉速度將會減慢一點,各自軌道也或將向內靠近一點。

實際上不只是太陽系中的天體,宇宙中所有的天體可以說都在自轉,就連銀河系也在自轉,不過從中心向外的不同緯度中自轉時間也不相等,我們的太陽距離銀河系中心約2.6萬光年,這裡的自轉速度大概是2.25億年;至於我們的宇宙是不是在自轉,因為沒有參照物可以參考,所以不好下結論。

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  • 答:我們的太陽有沒有自轉?
    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。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。
  • 宇宙中自轉最快的星球:1秒鐘自轉1968圈,速度竟接近光速
    相信大家都知道生活中的一個規律,那就是太陽東升西落了,這樣的現象其實是由於地球自轉產生的。地球自轉一周大概在24小時左右,也就是1天。而這1天其實並不是24小時,而是24小時1440分鐘86400秒,根據這個時間,我們可以計算出地球自轉的線速度(物體上任一點對定軸作圓周運動時的速度稱為「線速度」(linear velocity)),這個線速度最大值(以赤道為準)約等於466m/s。
  • 太陽自轉嗎?多大的星球才能像太陽那樣發光
    一,太陽自轉問題太陽當然有自轉了,不過太陽由等離子體組成,因此它的自轉周期隨著緯度不同而不同,這叫「較差自轉」。其中赤道的自轉周期最短,為24.47天,就是所謂的恆星自轉周期,不過天文文獻上並不常用赤道自轉周期,而是採用卡靈頓自轉周期,為27.2753天(或25.38恆星日)會合自轉周期,大約相當於太陽26°緯度時的自轉周期。所謂會合周期就是太陽自轉周期再加上地球完成軌道運動的時間,通俗點講就是地球相對太陽表面同一位置兩次相遇所用時間。
  • 太陽不同緯度的自轉角速度不同,一切都在自轉,那麼宇宙本身呢?
    像地球這樣的行星以及月球這樣的衛星會自轉,太陽這樣的恆星同樣也會自轉,只不過太陽的自轉與地球和月球大不相同。地球和月球都是球體,所以不同緯度的自轉線速度自然是不同的,但是自轉角速度卻是完全一致的,不管在地球上的任何緯度,自轉一周的時間都是一天,同樣,在月球上的任意位置,自轉一周的時間也都是一個月,但太陽就不是這樣了。太陽上不同緯度不僅自轉線速度不同,自轉的角速度也不相同。
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    伽利略發現太陽和其他天體一樣,也繞著自身的地軸選擇。但是除了自轉時間長短之外,太陽自轉的方式也不同於地球這樣的巖質星球。大部分物質為氣體的太陽「沒有一個固態的軀體,不能像一個固態星球那樣自轉」拉夫特裡說「赤道部位的氣體要比兩極的氣體運動要快」 。圖解: 太陽內部的自轉,對流區有較差自轉現象,而靠近中心的輻射區的自轉角速度是基本相同的。這些區域間的過渡部分稱為差旋層。
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    宇宙中的所有星體都在自轉,我們所在的地球每自轉一周為一天(一個地球日),月亮由於被地球潮汐鎖定,每自轉一周為一個月(約27.3地球日),而太陽的自轉則比較奇特,由於它上面的物質為可流動狀態的等離子體,所以它的不同區域的自轉速度不一樣,赤道地區自轉一周約25天左右,速度隨緯度升高而遞減,到了兩極地區自轉一周就需要35天了。
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    本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽為什麼宇宙中星球的自轉速度不同,那星球自轉的動力從何而來?星球的自轉速度有快有慢,既是天生的,又受到萬有引力約束。這與每種星球的生成方式有重大關係。大片的星雲在自身引力作用下會漸漸聚集,越收縮越緊密,由於收縮得不均勻不平衡,就會慢慢發生旋轉,隨著收縮越來越快,中心會形成坍縮之勢,星雲旋轉就會越來越快,離心力會把旋轉軸兩極的物質甩向赤道,成為恆星積極盤。
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    但是當你接近兩極時,太陽的自轉速度就會降低,所以實際上,在兩極周圍的區域旋轉一次需要38天。 通過觀測太陽黑子可以觀察到太陽的自轉,而所有的太陽黑子都在太陽表面移動。這種運動是太陽公轉的一部分。觀察還表明,太陽不像固體那樣旋轉,但它的旋轉是不同的。這意味著它在太陽赤道的旋轉速度更快,而在兩極的旋轉速度更慢。像氣態巨行星木星和土星也有不同的自轉。
  • 坐飛機向西飛,和地球自轉速度一樣,是否一直是白天?
    春分和秋分相差半年,如果假設地球不轉(這種狀況一晝夜和一年的時間一樣長),春分和秋分地球正好不同的兩面朝向太陽,春分是正午的位置秋分時候是午夜。人以和地球自轉速度相同的速度向西,相當於地球不自轉。所以中午出發,半年之後就是半夜了。用恆星日和太陽日的區別解釋更簡單明了,地球自轉一圈時間(恆星日)比一晝夜(太陽日)短四分鐘,這樣半年就差了12個小時。
  • 地球自轉需要24個小時,太陽自轉需要多久?科學家給出答案
    眾所周知,地球自轉一周就是一天,一天大約有24個小時,也就是說地球自轉周期是24個小時。因為自轉的存在地球才有白晝和黑夜的區分,那麼作為太陽系的中心天體,太陽的自轉周期又是多少呢?儘管人類每天在地球上看到的日落和日出沒有太大的區別,但並不意味著太陽沒有自轉。
  • 這顆星球直徑只有10公裡,質量卻能與太陽比肩,每秒自轉上千圈
    時至今日,我們對宇宙的了解依然非常少,地球在自轉,同時也在圍繞著太陽公轉,太陽也在自轉,又在圍繞著銀河系公轉,而且每個星球的自轉和公轉的速度都不一樣,所以多年來,我們一直在尋找類似地球的行星,卻又沒有和我們完全相同的星球。
  • 地球移動速度有多快?若停止自轉會發生什麼?
    他們說太陽圍繞著我們旋轉,導致了日出和日落——月亮和行星的運動也是如此。但有些事情與這個願景並不相符。有時,一顆行星在繼續向前運動之前會在天空中後退。我們現在知道,這種運動——被稱為逆行運動——發生在地球在其軌道上「追趕」另一顆行星的時候。例如,火星的軌道比地球離太陽更遠。在地球和火星各自的軌道上,地球追上了這顆紅色的行星並經過它。
  • 其實太陽也會自轉
    儘管木星和土星是超出想像的巨大的氣體球,但它們也和固體的地球和月球一樣在自轉。事實上,木星的自轉速度是太陽系所有行星中最快的:自轉一周達到了前所未有的10個小時!以此類推,太陽當然也不例外了!難道因為它是木星的10倍大我們就覺得它會有所不同嗎?
  • 地球自轉一圈是一天,月亮自轉一圈是一月,那太陽呢?自身都不同
    月亮總是一面朝向地球,是由於它已經被地球潮汐力鎖定了,就好像我們手裡甩一根繩子,繩子上面繫著一個小球,那麼小球就只會一面對著我們手的方向,我們每甩一圈,小球自己也轉一圈,同樣道理,被地球潮汐鎖定的月亮隨著地球公轉一圈,正好它自己也會自轉一圈,所以我們只能看見月亮的一面。那麼太陽是這樣嗎?
  • 太陽自轉一圈需要多久?
    地球自轉一圈的時間是一天,這是地球上大部分區域日夜更替的周期。月球是地球的近鄰,它繞著地球運動,同時也會自轉。雖然滿月看起來都是一樣的,但這並不意味著月球沒有自轉。不僅如此,太陽的自轉現象與其他天體顯得不同。對於地球或者月球那樣的天體,整個表面的自轉角速度都是一致的,相同經度不同緯度上的點都會同時完成自轉一周。而太陽的自轉速度會隨著緯度而變化,這就是較差自轉現象。觀測表明,太陽自轉速度最快的區域在赤道,那裡自轉一周的時間為24.47天,自轉線速度為2公裡/秒。隨著緯度的升高,自轉速度逐漸減慢,自轉周期逐漸增加。
  • 太陽也會自轉嗎?
    太陽系中的各大行星都會自轉,周期各不相同,但是太陽會自轉嗎?