太陽引力那麼大,為何八大行星沒撞過去?牛頓早已給出答案

2021-01-07 騰訊網

自從冥王星被「踢出」太陽系之後,便有了「太陽系八大行星」的說法,這八大行星分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,它們在各自的軌道上圍繞著太陽公轉,構成了太陽系的主體。八大行星之所以都要圍繞太陽公轉,是因為太陽具有非常強大的引力。

受外部超新星爆發的擾動,46億年前的一片巨量分子雲在超強引力的作用下發生了坍塌。與此同時,分子雲中的氫和氦在旋轉的過程中急劇升溫,進而點燃了一場足以燃燒一百億年之久的核聚變反應,佔據太陽系總質量99.86%的太陽便是如此誕生的。

正因為太陽在太陽系內有著無可匹敵的質量優勢,使得它牢牢掌控著整個太陽系內的引力格局,這就是太陽系內包括地球在內的所有天體都要乖乖繞其公轉的原因。既然太陽的引力如此之大,為什麼八大行星卻沒有被太陽吸過去而撞擊太陽表面呢?對於這個問題,其實偉大的科學家牛頓早在1687就已經給出了答案。

當年,牛頓發表了一本著作,叫《自然哲學的數學原理》。該書指出,宇宙中任何兩個物體都會相互吸引,引力的大小跟兩物體質量的乘積成正比,跟兩物體之間的距離的平方成反比,這就是牛頓創立的著名的萬有引力定律。太陽因為質量大,所以對行星的引力大,但如果行星的公轉速度大,就不會被它吸過去。

因此,為了防止被太陽吸引過去,八大行星必須以足夠大的速度圍繞太陽公轉,此速度跟它們到太陽的距離有關,距離太陽越近的行星,公轉速度就要越大,而八大行星的速度正好滿足這種關係。比如,地球繞太陽公轉的速度為29.78km/s;由於水星距離太陽更近,水星的公轉速度達到了47.89km/s;海王星距離太陽最遠,其公轉速度只有5.43km/s。

行星以高速圍繞太陽公轉的時候,會受到一個遠離太陽的離心力,這個力正好與太陽對它產生的引力大小相等且方向相反。而行星在太空中運行並不會受到空氣阻力的影響,其速度能夠一直保持下去,所以行星受到的離心力和太陽引力永遠等大反向,使得每個行星在繞太陽公轉時都既不會靠近太陽又不會遠離太陽,而是在各自的特定軌道上轉圈。

八大行星繞太陽公轉的軌道半徑跟它們的公轉速度一一對應,半徑小的速度就大,半徑大的速度就小,這是多麼奇妙的一種巧合,八大行星就是在這種精密的平衡之下,才得以在各自的軌道上圍繞太陽公轉。至於為何會如此巧合,不得不讓人懷疑太陽系是被設計好的,也許這就是宇宙的神秘之處吧。

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    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?
  • 太陽引力那麼強,為啥地球不會被吸過去,反而圍著它轉圈?
    為什麼所有的行星都是圍繞著太陽公轉,而不是被太陽龐大的引力直接吸引過去發生碰撞呢?這也是為什麼,太陽系八大行星中距離太陽較遠的天王星和海王星,不會因為距離脫離太陽的軌道,既然引力是不變的,為什麼太陽系中行星的位置不一樣呢?為什麼不會一直被太陽吸引直到被太陽吞噬呢?其實很好理解,在一個行星被太陽吸引時,它會慢慢的向著太陽前進,因為任何一個行星的重量都是十分誇張的,所以不會高速運動。
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  • 水星那麼小,離太陽又那麼近,為何沒被太陽吸進去?
    水星是太陽系中距離太陽最近的一顆行星,半徑只有2400公裡左右,甚至還沒有一些氣態行星的衛星體積大,在太陽系的行星中屬於「小不點」。在我們的印象中,如果一個星體距離一個大質量的天體(比如恆星或者黑洞)時,就會由於巨大的引力作用而被吸引進去,那麼為何水星距離太陽最近,在這麼長的時間內沒有被太陽吞噬呢?如果我們從萬有引力的公式可以看出,兩個星體之間的引力大小,與二者的質量乘積成正比,與它們之間的距離平方成反比。
  • 為何距離太陽近的行星都是固態行星,而距離太陽遠的都是氣態行星
    為何距離太陽近的行星都是固態行星,而距離太陽遠的都是氣態行星眾所周知,我們的太陽系當中有「八大行星」,根據八大行星距離太陽從近到遠排列,分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。其中非常有意思的一點是,在火星和木星之間,有一條「小行星帶」作為分界線,在小行星帶以內的行星,水星金星地球火星四個都是固態行星,而在小行星帶之外的四顆星球,木星土星天王星海王星,都是氣態的巨行星。那麼這種有趣的現象是如何產生的呢?今天小編要和大家聊的問題,就是題目中所寫的「為何距離太陽近的行星都是固態行星,而距離太陽遠的都是氣態行星」。
  • 水星那麼小,離太陽那麼近,為什麼沒有被太陽吞噬?
    它大約由70%的金屬和30%的矽酸鹽組成,平均密度在太陽系八大行星中是第二高的,僅次於地球。 任何有質量的物體之間都存在相互吸引的力,這個力被稱之為萬有引力,太陽、地球、水星和月球等天體的運動就與萬有引力有關。由於太陽的質量比水星大很多,在太陽引力的作用下,水星的運動軌跡會不斷發生改變,就會繞著太陽公轉。 實際上是繞著它們的共同質心旋轉,不過這個質心在太陽上。如果沒有引力,水星將會飛出軌道,在宇宙中漂流。
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    1543年,哥白尼發表了「日心說」理論,人類歷史上第一次天文革命才由此揭開,哥白尼也因此被當權者所不容,為此奉獻出了自己寶貴的生命。 那麼,既然如今我們知道了地球只不過是浩瀚宇宙中的一份子,那麼為何地球可以一直懸浮在宇宙中,並且一直按著規律運轉著,我們絲毫不用擔心有一天地球會掉下來呢?
  • 太陽的引力這麼大,為什麼行星不會被太陽吸走?
    太陽的引力為什麼不能把行星拉走?我們知道,太陽佔據著太陽系質量的99%,是太陽系的核心,既然太陽的引力這麼大,為什麼行星不會被太陽吸走?在太陽系的早期,很多物質確實落到了太陽裡,物體偶爾也會掉下來。一些物體被太陽拉著,但它們前進的動力不只是正確的路徑,它們經過太陽,可能永遠不會回來。事實上,大多數靠近地球的小行星落得很近,以至於我們的大氣層會減慢它們的速度,導致它們撞上我們的星球,或者,它們完全錯過了我們的星球而飛走了。一些物體直接飛入我們的路徑並撞擊我們。
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    太陽的引力為什麼不能把行星拉走? 我們知道,太陽佔據著太陽系質量的99%,是太陽系的核心,既然太陽的引力這麼大,為什麼行星不會被太陽吸走?
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    同樣是圍著太陽轉,為何冥王星被踢出9大行星?你不懂它的可怕!眾所周知,太陽系有8大行星,它們分別是水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星和地球!其實,在14年前,太陽系有9大行星,但是它卻在2006年8月的國際天文聯會中被投票踢出局了。那麼,同樣是圍繞著太陽公轉,為啥冥王星會被科學家們踢出9大行星行列呢?其實,我們是不懂冥王星有多可怕,當你真正知道後,就會明白科學家的良苦用心了。首先,當我們看到"冥王星"這3個字的時候,就會覺得非常恐怖。
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  • 太陽的引力範圍有多廣?
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  • 如果八大行星,有一顆突然消失不見,會對地球產生什麼影響?
    太陽系是地球所在的恆星系統,除了地球這顆生命星球之外,還有其它七大行星。太陽加上八大行星組成了太陽系的主體空間結構,而太陽系這個恆星系統也是非常穩定的一個星系,正是有了這樣的穩定空間結構,才能夠孕育出地球這樣的智慧文明星球。
  • 太陽系八大行星——還有人類探測器沒登陸過的嗎?
    首先聲明如下,以免誤導讀者:本文所說的「八大行星」不包括地球,但包含了冥王星(冥王星已被國際天文聯合會降格為「矮行星」,不屬於現在通常所說的太陽系「八大行星」)。金星為何要先從金星開始?因為金星距離地球最近,也是人類最先開始探測的行星。
  • 冥王星為何會被踢出局,不再是太陽系行星之一?美國專家給出答案
    太陽是太陽系的中心點,它的質量佔太陽系總質量的99.86%,在主流觀點裡,太陽系的八大行星水、金、地、火、木、土、天王、海王星都是以太陽為中心進行公轉,直到近幾年科學家研究才發現,八大行星甚至包括太陽本身都是圍繞距太陽表層8%的太陽半徑位置的重力點在公轉,太陽是太陽系的中心而不是重心
  • 太陽系八大行星簡介
    太陽系有八大行星,由內而外分別是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。前面四顆屬於類地行星,體積小、密度大、呈固態,而後面四顆屬於類木行星,體積大、密度小,呈氣態。按照最遠的海王星軌道半徑來算,這八大行星以及太陽都分布在一個半徑大約為30個天文單位的近圓形範圍內。
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    宇宙間的天體能夠在固有的軌道上穩定運行,從本質上來講是源於相互之間的引力作用。質量越大的天體,引力也就越大,而兩個天體的距離越遠,則引力越弱。那麼它們為何會如此穩定而有序呢?如果非要給出一個原因,那就是因為它們都太小了。在我們看來,地球是一個無比巨大的存在,而在太陽系的八大行星之中,地球只是一個小傢伙。八大行星之中至少有4個傢伙的質量都要比地球大得多。
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    但到2006年,太陽系九大行星被改為八大行星,沒有冥王星了。那么九個行星為何變成八個了?冥王星哪去了?它哪也沒去,還在天上,用天文專家的定義,可以形象地說,它變「矮」了,沒有資格同其他八大行星並稱了。欲知詳情,本期解讀。
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    引力為何與距離的平方成反比?為什麼離質量源越遠引力就越小?平方反比有何特殊意義?幾個世紀以來,牛頓萬有引力是描述引力最成功的理論。牛頓認為宇宙中的每一個質量物體都會互相施加一種神乎其神的力,這種力的大小與兩個物體的質量成正比,與它們之間距離的平方成反比。
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    這說明克卜勒的日心模型才真正的準確的描述了太陽系行星運動的真實情況。但克卜勒的定律只能說是還處在事物的表象之上,屬於經驗理論。他不能解釋宇宙天球被打破以後為何行星還要繞太陽運動,為什麼行星的軌道是橢圓的?等一些問題,因為這些問題都涉及到了事物的本質原因,也就是其背後真正的科學理論,而不是經驗規律。