地球有沒有可能像人造衛星那樣有墜落到太陽的一天?

2020-11-26 天文在線
百家號獨家內容。

衛星以圓形的軌道圍繞地球運轉(通常所說的圓形實際上只是個特例)因為它們的運轉速度足以超越因地心引力而導致它們經常向地球逆行的速度。它們體驗了「向心力」加速度——向心力是一種向軌道中心運轉的速度。這個模型也經常被用作展示地球如何圍繞太陽運轉,雖然地球圍繞太陽運轉的軌道沒有衛星圍繞地球運轉的軌道那麼圓。

雖然這個並不能解釋為什麼衛星的運轉軌道會消失並且衛星殞落到地球。如果唯一的作用力就是永遠不變的地球引力的話,那麼每一個軌道應該像以前那樣——衛星不應該殞落到地球。

然而,衛星確實會殞落到地球,因為它們不是在一個絕對真空的空間運轉——地球的大氣層向宇宙空間延伸得很廣,即使非常稀薄(不像在地球周邊那麼厚)。那麼稀薄的大氣像你們所熟知的其它液體那樣流動——例如,水。它的流動會減慢衛星的運轉速度(因為摩擦力)。

在同等地球引力的作用下,運轉得越來越慢的衛星意味著運轉軌道越來越靠近地球——大氣層的密度越來越大。密度越來越大的大氣層意味著摩擦力越來越大,因此衛星運轉的速度越來越慢,運轉的軌道也加速消失。正如你們所注意到的,這樣導致運轉軌道從最初的減速逐步加速地減速直到衛星恰巧與大氣層撞個正著並燃燒。

雖然這個答案沒能回答那個問題——地球圍繞太陽運轉速度減慢是否因為與太陽外層的「大氣層」接觸了。最直接的回答是否定的,——因為太陽離地球很遠而且由於地球質量很大,任何作用力相對而言也是很小的,對加速度的影響就更小了。實際上,如果軌道開始消失,那麼來自太陽的輻射壓力將增強,這樣將限制軌道消失的速度。因此,總的來說——不大可能。

謹記牛頓的運動定律將有助於解釋這個問題。一個物體將保持靜止或以均速運動直到有外力作用將其改變。衛星的運轉軌道會消失是因為它們的整體質量相對來說很輕,所以僅需很小的作用力足以改變它們的運轉速度導致運轉軌道消失。地球的質量很重而不太可能遇到足夠大的作用力使其減慢運轉速度。地球將在其運轉軌道上安全地運轉直到太陽變成一個紅色的大火球而將其吞沒。

地球圍繞著太陽以一億四千九百六十萬公裡的平均速度運轉,而且公轉一圈需要大概365.256天(1個回歸年)。在此期間,地球運轉了九億四千萬公裡(五億八千四百萬米)。地球的運轉軌道的偏心率為0.0167。因為在太陽-地球系統中,太陽的質量佔比為99.76%,地球運轉軌道中心與太陽的中心非常接近。

從地球上看,每個太陽日星球在軌道上前進運動讓太陽相對於其它星體來說以1°(或者太陽或月亮每12小時運轉的直徑)向東移動。地球的公轉速度平均約為30公裡/秒(109044公裡/小時;67756英裡/小時)。這個速度足以覆蓋地球7分鐘內運行的直徑和4小時內向月亮方向移動的距離。

從太陽或地球的北極觀察,地球是以反時針方向圍繞著太陽運轉的。從相同的觀察點看,地球和太陽都是圍繞著它們各自的軸心以反時針方向運轉的。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. physlink

如有相關內容侵權,請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處

相關焦點

  • 為什麼地球沒有墜落到太陽上去?
    地球在墜落。事實上,地球一直在不斷墜落中。這也是個好事情,因為這正是使得地球沒有因為自身動量而脫離太陽系的原因。重力是中心引力,意味著在重力場內的物體一直朝著引力源墜落。重力是由質量產生的,所以質量更大的物體,如行星和恆星,會產生巨大引力。地球及上面所有物體因為太陽巨大的引力而不斷地朝它墜落。這句話不是隱喻,也不是文字遊戲。
  • 地球是在宇宙中漂浮還是墜落?
    事實上,無論是月球,還是地球,或者是太陽以及整個太陽系,所有的天體都不是漂浮在太空中,而是在太空中不斷墜落。至於墜落的方向,不同的天體相對而言是不一樣的。但有一點是相同的,它們都會朝著更大天體系統的共同質心方向墜落。
  • 如果月球是地球的「地衛一」,那地球有沒有可能擁有「地衛二」?
    地球有沒有可能有「地衛二」第三類就是「衛星」,也就是那些圍繞著八大行星運行的天體,到目前為止太陽系內總共發現了205顆衛星,不過八大行星並不是每一個行星都有自己的衛星,其中水星和金星是沒有衛星的,剩下的六大行星擁有的衛星數量也差異極大
  • 金星為何不像地球那樣有板塊運動?
    金星因其質量和體積等多方面與地球類似,被稱做地球的「姐妹星」。但是觀測顯示金星並沒有像地球那樣可移動的板塊構造,日本研究人員對此提出了一種解釋,即那是因為兩個星球地殼與地幔交界處的結構不同。
  • 太陽現象弱於預期 天宮一號或周一早7:30墜落
    天宮一號最初被認為最早將於本周六墜落。雖然目前對天宮一號重入大氣層時間的估計差別很大,但在觀察到太陽現象沒有能加速其墜落速度後,歐洲空間局官員現在向後推遲了對天宮一號墜落時間的預測。 來自太陽的高速粒子流- 預計將對地球地磁場產生影響- 沒有產生預期的影響,未來數天地球及其周圍大氣層天氣平靜。
  • 假如有一天太陽突然消失不見,地球上的生物會有什麼樣的命運?
    地球是一顆生命星球,是人類生存的家園,誕生於46億年前。剛剛誕生不久的地球是沒有任何生命存在的,那個時候的的地球表面也沒有液態水的存在,後來彗星的撞擊給地球帶來了大量的水資源,讓地球有了孕育生命的可能。
  • 地球圍繞太陽轉,月亮圍繞地球轉,那麼有沒有天體能圍繞月亮轉啦
    月球繞地球運行,地球繞太陽運行,這是大多數人都知道的事,但是很多人可能不知道太陽也在繞著什麼運行。實際上,不僅是太陽,還有整個太陽系,都在圍繞著我們的母星系銀河系的中心旋轉。圖解:本星系群中的星系現在,如果考慮到傳統上對月球的定義,它是一顆天然的衛星,圍繞著一個更大的天體在一個明確的軌道上旋轉。從這個意義上說,可以說每個天體都有一個月亮。太陽的月亮是地球,地球的月亮,就是月亮。然而,我們心愛的月球被剝奪了它自己的天然衛星。
  • 地球為什麼能一直懸浮在宇宙中?它是否會有墜落的一天?
    在古代,人們都以為地是方的,後來人們才知道活在一個球體上,這個球體被稱作為地球。之前有很多人都以為地球就是宇宙的中心,以為所有的天體都圍繞著地球轉動,後來,人們通過科學的進步,才知道地球和其他天體一樣,都懸浮在宇宙當中。有很多人都不明白,地球為何可以直接懸浮在宇宙中呢?
  • 太陽自轉嗎?多大的星球才能像太陽那樣發光
    因為地球也在運動,有自轉和公轉,因此這個時間要比太陽的實際自轉周期要長,但這個周期對地球才有意義。太陽自轉的方向,在太陽北極上空看也是自西向東,因此在地球北半球視角看,太陽黑子等雜物是從左往右運動。但第一個通過觀察太陽黑子證明太陽有自轉的是約翰尼斯·法布裡丘斯,他1611年7月出版了《對太陽上黑子的描述和它們明顯的旋轉》成為了第一次觀察到太陽有自轉的證據。而第一個發現太陽是較差自轉的是克里斯多福·謝納爾。實際上太陽不但表面的各個緯度自轉速度存在差異,其內部和表面也不一致。
  • 科學家發現,地球自轉正在變慢,未來有可能一天就是1000個小時
    地球是人類生存了數百萬年的家園,對於這個家園,漫長的數百萬年裡,我們對它的了解也越來越多。要說對它真正的了解還要從人類走進科技時代之後。隨著人類走進科技時代,在科技的幫助下走出地球之後,我們對地球才有了更加直觀的認知。那個時候我們知道了地球為什麼會有白天和黑夜,為什麼一天會有24小時,為什麼一年會有365天。其實這一切都跟地球的自轉和公轉有關。
  • 在「類地行星」火星的表面,有沒有像地球那樣的火山噴發?
    太陽系內總共有八大行星,距離太陽由近及遠分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。在這八顆行星中,水星、金星、地球和火星都是由固態巖石來組成的,都被稱為「固態行星」,我們也會把宇宙中這種類似地球的行星稱為「類地行星」。在人類眼裡水星、金星和火星這三顆類地行星中,火星是最有可能存在生命的,也是我們人類將來探索的重點對象。
  • 是什麼讓地球懸浮空中?看了人造衛星的運行,才知道原因出自太陽
    從網絡上流傳的太陽系平面圖來看,八大行星和太陽一樣都神奇般地懸浮在空中。根據參與過美國阿波羅計劃的太空人描述,當他們乘坐著飛船飛到距離地球有一定距離的時候,他們可以清楚地看到整個蔚藍色的星球懸浮在一片無盡黑暗當中,地球的懸浮沒有任何支撐。那麼問題來了,是什麼使得地球能夠懸浮在空中而不下落的呢?
  • 1972 年發射失敗的蘇聯金星探測器可能今年墜落地球
    然而,由於火箭末節出現問題,未能成功將探測器推向金星,使其至今仍然滯留在低地球軌道。現在,這個探測器的主體已經成為地球軌道上的一大塊太空垃圾,但專家表示,它應該很快就將墜落到地球上,時間最快可能就在今年。
  • 一顆衛星在沒有墜落到地球的情況下能跌到多低?
    我們都知道在我們地球的上空環繞運行著很多人造衛星,它們主要用於電視的廣播和無線電信號的傳輸。這些衛星,從被送上軌道後即使它們被損壞或不再使用基本上永遠停留在軌道上。這些衛星的運行無需人工操作。同時在太空中還有幾個太空站-載人太空飛行器,它們在太空中停留了很長一段時間。
  • 人造衛星 「帕克」:為何它敢 「觸碰」太陽?
    NASA稱,這將是有史以來最靠近太陽的人造衛星,其最引人注目的裡程碑時刻將是「觸摸太陽」。考慮到太陽是一團極為熾熱的氣體,沒有固體表面,那麼「觸摸太陽」意味著什麼呢?在發射之後,帕克探測器將穿過太陽大氣層的最外層——日冕,此處的溫度高達200萬攝氏度。更加奇怪的是,日冕溫度其實比光球(photosphere)高300倍,後者是太陽大氣最內側的部分,也是耀斑和黑子形成的地方。造成這一現象的原因依然是個謎,這也是帕克探測器希望解答的問題。
  • 太陽如果消失一分鐘對太陽系有影響嗎?影響可能人類承受不了
    根據萬有引力我們了解到幾乎所有太陽周圍環繞著太陽運轉的天體都是通過一根看不見的的繩索同中心的太陽捆綁在一起的, 又在引力的作用下圍繞太陽運轉。那如果太陽突然之間就不聲不響地消失了, 那些和太陽牽引在一起的天體就會像在轉圈時和他們相互拉著的一隻手突然消失, 同樣的,太陽的突然消失也會造成正在運轉中的天體在它消失那一刻也失去了引力作用, 這樣天體就會在一邊持續那一刻的速度一邊伴隨太陽消失, 而順著運轉的軌道飛了出去。
  • 有神秘力量保護地球?本應墜落在地球的小行星,卻半空發生爆炸!
    有神秘力量保護地球?本應墜落在地球的小行星,卻半空發生爆炸!關於地球生命的起源,網絡上一直有這樣的傳聞,有人認為,地球上所有的一切都是高級文明所可以安排的,所以受到高級的限制,人類永遠都不可能走出太陽系。
  • 奧斯陸大學將發射50顆人造衛星監測太陽風暴
    ,太陽風暴在地球上的最明顯體現便是極光,而同時天空中的無線電也會受到影響。小型人造衛星將預測太陽風暴網易探索5月16日報導 科學家已經證實,未來強大的太陽風暴將威脅到地球上的所有電子設備,而如何預防成為目前科學家研究的重點。
  • 一天裡太陽到地球的距離一樣,為什麼中午太陽很刺眼傍晚不刺眼?
    生活中我們發現,早晨和傍晚的太陽光很柔和,眼睛可以直射,而中午的太陽光炙熱耀眼,眼睛根本沒有辦法直射,這是為什麼呢? ​我們在初中的課本上學過,地球圍繞著太陽轉,運行軌跡是一個圓形,如此來講,是不是可以說明,一天當中太陽到地球的距離是一樣的。如果一天當中太陽到地球的是距離是一樣的,為什麼中午的太陽光會很刺眼,早上和傍晚的陽光卻不刺眼呢?
  • 一天裡太陽到地球的距離一樣,為什麼中午太陽很刺眼傍晚不刺眼?
    生活中我們發現,早晨和傍晚的太陽光很柔和,眼睛可以直射,而中午的太陽光炙熱耀眼,眼睛根本沒有辦法直射,這是為什麼呢?我們在初中的課本上學過,地球圍繞著太陽轉,運行軌跡是一個圓形,如此來講,是不是可以說明,一天當中太陽到地球的距離是一樣的。