答:我們的太陽有沒有自轉?

2020-11-22 騰訊網

＂

點擊「國家空間科學中心」關注我們吧

＂

空少問答

小課堂

第148期

04

月

20

日

周

二

答：我們的太陽有沒有自轉？

上周六，空少為大家留了1個問題，來看看空少的解答以及從留言中選出的最佳答案吧！

想要查看原問題背景介紹的朋友們可以點擊《問：我們的太陽有沒有自轉？》~下面就讓我們來看看空少的解答吧！

空少正解

上期我們講到，中國科學院國家天文臺的研究團隊基於國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡數據，發現了一顆迄今所知的銀河系自轉速度最快的恆星。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。

新探測到的銀河系自轉速度最快的恆星的位置（來源：https://pics3.baidu.com/feed/dcc451da81cb39dbcf799df4c4917722aa183060.jpeg?token=f04b8d38f00efcf0d4d3fe7ba259d71b）

我們的太陽也是一顆恆星。那麼，我們的太陽有沒有自轉呢？如果有的話轉動有多快？

我們都聽說過太陽黑子，那是太陽表面的暗區，直徑大小約有幾百至幾萬公裡，甚至比地球還大，在明亮的太陽表面非常明顯。而太陽黑子不是原地不動的。早在1610年，著名科學家伽利略研究太陽黑子時發現它們沿著日面規則的運動，據此他認為太陽存在自轉。現在我們觀測的手段更加豐富了，可以觀察太陽的日珥、暗條和譜斑等現象在日面上的移動，也可以從太陽東西邊緣光譜線的都卜勒效應來判斷。

太陽黑子照片（來源：https://eoimages.gsfc.nasa.gov/images/imagerecords/37000/37575/sun_mdi_2009077.jpg）

太陽自轉方向與地球自轉方向相同，也是自西向東。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。

太陽的較差自轉（來源：http://www.xinhuanet.com/science/2018-07/10/137316654_15312869997211n.png）

所以要講太陽的自轉周期就要有個標準位置，以背景的恆星為參考，日面緯度17°處的太陽自轉周期是25.38日，這個就被稱為太陽自轉的恆星周期。不過，我們實際的科學工作中很少用這個數字，更多的把太陽自轉周期當做27天——這是因為我們比較關係地球受到太陽的影響，所以我們談論太陽自轉周期是從地球上看太陽的，就像下邊這個示意圖顯示的，以太陽上的某個正對地球的位置為基準，太陽自轉25.38日後，地球已經因為繞太陽公轉移動了一段距離，還需要再過大約2天，太陽同一位置才再次正對地球，完成一個太陽的周期。這個時間，也就是太陽相對於地球而言的自轉周期，比較精確的數字是27.275日，稱為太陽自轉的會合周期，我們通常說的太陽自轉周期指的就是它。

太陽自轉的恆星周期和會合周期示意圖（來源：自繪）

留言區·精選

@誠貫金石

當然有啦，不但有自轉，而且兩極和赤道自轉速度還不一樣呢，太陽的11年活動周期就是因為這兩個速度差產生的：等離子體的磁力線被凍結了，只能隨著等離子體的形狀變化，因此造成了磁力線被各種扭結彎曲，而太陽表面磁力線進出的位置就是太陽黑子

@Twin Willing

我們的太陽是有自轉的，但是太陽並不是一個剛體，所以太陽表面不同緯度之間自轉速度是有差異的。這個差異被一些科學家認為是由於太陽對流巨細胞邊際的下沉流所造成的氣旋式旋轉導致的。作為結果，太陽自轉速度在赤道處最快，轉一圈只需要25天（因為地球的公轉與太陽自轉方向相同，所以這個周期在地球上看來更長，是27天），而在兩極區域，這一周期則為29天（在地球看來是31天）。不僅不同緯度的自轉速度不同，在太陽的不同層次，其自轉速度也是不同的。比如在對流層底部有一個強剪切層，在那裡太陽自轉速度隨著半徑急劇變化，那裡也被認為是太陽磁場的起源之處之一。

@汙染溪

太陽有自轉，不過和地球不同的是太陽的自轉是較差自轉，各個緯度的自轉情況是不一樣的

感謝大家的支持，我們下期再見！

相關焦點

  • 太陽會自轉嗎?太陽是怎樣自轉的?太陽黑子又與自轉有什麼關係?
    觀測太陽自轉並不難，因為光球層的存在，它是的太陽表面、厚度很薄，諸如太陽黑子和日珥就發生在光球層內，其中有一些太陽活動可以持續足夠長的時間，在它們運動時可以被觀察到，就像伽利略做的那樣。事情到這開始變得複雜起來了。
  • 答:太陽大氣有沒有分層?
    月 16 日 周 一 答：太陽大氣有沒有分層？ 想要查看原問題背景介紹的朋友們可以點擊《問：太陽大氣有沒有分層？》~下面就讓我們來看看空少的解答吧！
  • 太陽也自轉?
    太陽為什麼也自轉？我們知道，地球繞著地軸自轉，朝向或背離太陽，形成了白天和黑夜。我們還知道，地球繞太陽公轉，周期是365天多一點，也就是一年。但是我們往往會錯誤地認為太陽是靜止不動的。實際上，太陽是不斷運動著的。為了跟得上橫穿太空的太陽，它的行星和行星的衛星也需要長途跋涉。首先，太陽和地球一樣，也會自轉。其次，天文學家認為太陽會脈動，它的體積有節奏地脹大、縮小。
  • 太陽的自轉有什麼不同之處?自轉又會引發什麼現象?
    存在於我們地球上面的各種生命之所以可以生生不息，正是源自於太陽普照的結果。沒有太陽光的作用，就沒有地球萬事萬物的存在。也正是因為如此，在人類剛剛有了探索宇宙空間的意識時，便對太陽產生很大的好奇。當研究者不斷對太陽進行探索與研究的過程中發現，這樣一個天體一直都處於自轉的狀態。
  • 太陽自轉的驚人變化
    《今日天文學》報導，卡內基科學研究所等研究機構的科學家使用新方法觀測和計算得出，太陽這樣的恆星到達其壽命中臨界時間，自轉變慢的現象會停止。此結果挑戰現有的太陽衰老理論。 科學家採用的迴轉年代學新方法，測定恆星自轉周期來預測恆星年齡，並使用克卜勒空間望遠鏡的觀測數據來校準計算結果，最後發現太陽那樣的恆星不會因為年齡變大而自轉速度持續變慢，而是達到其生命周期的一個臨界時間，自轉變慢的現象會停止。而以前的理論認為，恆星隨著歲老其自轉會持續變慢，直至生命的終結。
  • 地球自轉,月亮和太陽難道就不轉?他們想幹什麼?
    問題：地球會自轉，月亮和太陽為啥不轉？他們想幹什麼？
  • 地球在自轉,太陽也在自轉,但它的自轉很奇葩,兩極比赤道慢10天
    我們的地球會自轉，因此才有了晝夜之分，它每轉一圈被認為是24小時，實際為23小時56分04秒，那麼我們熟悉的太陽會自轉嗎？實際上，宇宙中的每一個天體都在自轉，根本沒有絕對靜止的天體，所以太陽也在自轉，不過它的自轉和我們的地球的自轉不同，地球自轉的時候，不同地區不同維度的時間都是相同的，地球上任何一點自轉一周的時間都是23小時56分04秒，但是在太陽的不同緯度上，自轉的時間卻是不相同的。
  • 太陽也會自轉嗎?
    事實上，我們那火紅的太陽確實會自轉，但是其自轉速度要比地球要慢得多。地球完成自轉一圈大約需要24小時，但由於太陽不像行星是固態的，它的自轉情況比較複雜。「因為太陽是一個氣體/等離子體球，它不像固態行星或衛星那樣有著固定的自轉，」 據美國宇航局（NASA）介紹。
  • 太陽自轉是如何引起的?帶來了何反應?太陽系其他星球有無自轉?
    太陽自轉究竟是怎樣引起的呢？但對於太陽系的主要成員是否也有自轉還不敢肯定。1612年，伽利略發表了關於太陽黑子的活動記錄，其中又發現黑子位置並非固定不變，也發現了太陽確實有自轉。　　　　伽利略估計，「太陽自轉周期大約為一個太陽月」，德國數學教授沙伊納也曾有過類似的觀測。
  • 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。事實上，月球的自轉非常特殊，其自轉周期恰好等於繞地球運動的公轉周期，都是27.3個地球日，這就是同步自轉現象。這種現象由地月系統的潮汐作用所致，所以又稱潮汐鎖定現象。月球有一面一直背對地球，有一面一直對著地球，所以我們在地球上看到的滿月都是一樣的。
  • 太陽在自轉銀河系也在自轉整個宇宙從小到大都在自轉
    咱們地球每時每刻都在自轉，轉一圈24小時，那麼太陽光芒四射的掛在天上，是不是也在自轉呢？回答是肯定的。太陽自轉周期為25.05天（地球日），不但有自轉，還有公轉。太陽圍繞著銀河系中心旋轉，線速度為每秒鐘約250公裡，轉一周為2.5億年。
  • 宇宙中有沒有不進行自轉的星體?
    無論是恆星、中子星，還是行星、衛星，都會圍繞著一個相對固定的引力源作周期性的公轉，而在公轉的同時，自身還會發生著相應的自轉。那麼，有沒有不自轉的星體呢？要弄清楚這個問題之前，我們還得首先了解一下星體為何會發生自轉。以太陽係為例，太陽系內的所有天體，都來源於之前這個區域內一顆大質量恆星生命周期結束以後形成的原始星雲。
  • 地球自轉一圈是一天,月球自轉一圈呢?太陽的自轉最奇葩
    雖然太陽的質量比較大，但它也是有自轉現象的，也在圍繞自己的軸心自西向東自轉，只是它的自轉現象和我們地球這樣的行星很不相同，太陽本身不同地點的自轉並不是一致的，其赤道地區和兩極地區的時間相差了7天還多，真的是十分奇葩。
  • 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。
  • 月球只有一面一直向著我們,因此月球只有公轉沒有自轉是真的嗎?
    這個問題迷惑了許多人，有很多人都認為月球既然被地球鎖定，就不會動了，因此沒有自轉。在我們世界，存在這一個相互影響的運行系統，地球圍繞著太陽轉，月亮圍繞著地球轉。但這幾個天體公轉軌道並沒有在一個平面上，所以就出現許多奇異的自然現象。我們人類把地月公轉自轉的軌道稱為白道、赤道、黃道。
  • 太陽自轉與27天周期
    早在1610年伽利略用望遠鏡研究太陽黑子時就發現，太陽黑子的一些規則運動是太陽自轉的結果。太陽慢慢自轉，日面上的黑子群慢慢從東轉到西，然後轉出可見日面，進入太陽背面。長壽命的黑子群還會再次回來，轉入可見日面。那麼太陽自轉的周期是多少呢？答案是27天。也就是說，27天後，同一個黑子群會出現在太陽的同一位置。 活動區（黑子群）AR2192給了我們一次研究太陽自轉的機會，當然它再次轉入日面有了新編號AR2209。
  • 太陽也有自轉和公轉,證據如下
    文章中，我們提到地球是球形的原因：在地球自轉和公轉的共同作用下，地球趨近於球形。在我籌備的3651實驗中，會有一個非球體容器盛裝地球成份模擬地球億年演變，作為對比試驗來驗證地球是球形的原因。如果被證實，地球日趨於球形的原因就是其自轉和公轉共同作用；那麼就很容易解釋宇宙中星體都是球形。我們觀察到的太陽也是一個球形，這可能是和距離有關。
  • 地球會自轉,太陽也會,不過太陽現在的自轉比以前更加的快了
    比起許多年輕的恆星，我們的太陽在他的青年時期似乎更不活躍，行動更緩慢。天文學家發現的月球巖石中的納與鉀的含量便是證據。據觀測結果，在它的第一個十億年裡，年輕的太陽需要大約九、十個地球日天才能自轉一周—也就是說，它曾是已知的恆星中運行最慢的恆星之一。不過正因此，早期的地球適合孕育生命。
  • 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
    天體的轉動分為兩種，一種是圍繞著中心天體轉動的公轉，另一種是圍繞著自轉軸運動的自傳。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。
  • 地球自西向東自轉,我們在地球上有什麼方法能發現在自轉?
    ，沉重的擺錘在啟動之後如果地球沒有自轉的話，它的振動面將保持不變，而如果地球在自轉，擺尖劃出的線路就會移動3毫米左右，人們可以根據擺件尖劃出的線來確定地球自轉。 其實從傅科擺的原理我們可以發現，在不同緯度上進行傅科擺實驗，其擺動面的旋轉周期是不同的，計算後得出振動面的旋轉周期正比與傅科擺所處地點緯度的正弦值