太陽環繞銀河系中心旋轉一圈要多久?

2020-12-03 火星科普

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

月球繞著地球旋轉,轉一圈的時間大約為27.3天;地球繞著太陽旋轉,轉一圈的時間為1年;那麼,太陽又繞著什麼旋轉,轉一圈需要多長時間呢?

在宇宙中,沒有天體是絕對靜止的,它們都會存在某種方式的運動,這可以通過牛頓力學來描述。宇宙中的天體之間都存在引力作用,如果沒有通過某種作用來抵抗引力,天體之間將會發生碰撞。但在現實中,質量較小的天體會繞著較大的天體旋轉,萬有引力充當了圓周運動的向心力,所以天體系統可以長時間穩定存在。要知道,太陽系已經存在了46億年。

在地月系統中,地球的質量遠大於月球,所以地球的引力會束縛著月球,使月球不斷繞著地球旋轉。在太陽系中,太陽的質量遠高於其他行星、衛星以及各種小天體,所以地球以及其他行星都會被太陽的引力束縛住,並繞其旋轉。

同樣地,太陽也有公轉運動。在銀河系中,分布著超過1000億顆恆星,如果恆星沒有公轉運動,銀河系早就亂成一鍋粥。不過,太陽以及其他恆星的公轉運動比較不同,不是繞著某個天體旋轉。因為銀河系的質量非常大,沒有什麼天體有足夠大的引力來束縛住整個星系。

銀河系中的所有天體產生了一個共同的引力中心,它就位於銀河系中心,這也是銀心之所以為銀心的緣故。太陽以及其他恆星都是繞著銀河系的引力中心旋轉。

雖然銀心中有一個超大質量黑洞——人馬座A*,但太陽以及其他恆星並不是受到這個黑洞的引力作用而繞銀心公轉。與整個銀河系的質量相比,人馬座A*的質量是微不足道的,它只有銀河系總質量的百萬分之四。真正因為受到人馬座A*的引力作用而繞其旋轉的恆星都離黑洞非常近,目前只發現了幾十顆,天文學家正是通過分析這些特殊恆星的運動來研究銀心超大質量黑洞。

那麼,太陽環繞銀河系中心旋轉一圈需要多長時間?

銀河系的半徑約為5萬光年,太陽距離銀心約2.6萬光年,太陽軌道內部的銀河系質量約為太陽質量的1000億倍。太陽的公轉運動也符合克卜勒行星運動定律,所以可以根據克卜勒第三定律:

其中T為太陽的軌道周期,即環繞銀心公轉一圈的時間;r為太陽的軌道半徑,即太陽與銀心的距離;G為萬有引力常數;M為中心天體質量,這裡是太陽軌道內部的銀河系質量。

代入數據,可以算出太陽環繞銀心旋轉一圈需要大約2.1億年的時間。考慮到太陽目前的年齡為46億年,所以太陽繞著銀心才轉了不到22圈,太陽才過了不到22個銀河年。

另外,根據圓周運動規律,太陽在銀河系中的公轉速度可達230公裡/秒。雖然太陽以這麼快的速度在星際空間中飛奔,但銀河系實在太大了,轉一圈需要非常漫長的時間。

相關焦點

  • 從太陽到銀河系,轉一圈要用時多久?科學家給出答案
    眾所周知,地球環繞著太陽轉動,走完一圈是365天,再加上地球的公轉,地球才會有了晝夜與「一年四季」。在宇宙中,地球只是太陽系中一個小行星,而太陽系也是銀河系中不起眼的星系。若我們將範圍擴大,太陽系繞銀河系走一圈需要多久?下面讓我們一起具體了解下。
  • 地球繞太陽一圈要一年,太陽繞銀河系一圈要多久?看完開眼界了
    今天小編要發揮自己的洪荒之力來和大家聊一聊天上的事。大家都知道,運動是一個相對的過程,一般的研究學者都會讓太陽作為參考系來研究天文,也就是地球一直繞著太陽運動的原理大家應該都知道地球是一直以太陽為中心旋轉的,而它公轉一周的時間便是我們經歷的春夏秋冬,一年四季。那麼,有沒有好奇的同學想知道如果太陽繞著銀河系運動一周會耗費多長時間呢?它和地球公轉一周有什麼不一樣的嗎?會不會也出現四季呢?
  • 地球繞著太陽轉,太陽系會繞著銀河系轉嗎?轉一圈要幾年?
    太陽作為太陽系的中心,其體積是地球的130萬倍,質量是地球的330000倍。太陽的質量佔到了整個太陽系的99.86%,質量越大,引力越大。所以太陽系內所有的天體都會受到太陽強大的引力作用,並且環繞著太陽運行。地球有公轉,太陽也有公轉,那太陽又是繞誰公轉呢?我們既生活在太陽系中,也生活在銀河系中。
  • 銀河系繞室女座超星系團一圈要多久?
    以太陽為靜止參照系,地球以30公裡/秒的速度繞著太陽運動,繞行一周的時間為1年,地球已經轉了45億圈。以銀河系中心為靜止參照系,太陽以220公裡/秒的速度繞著銀心運動,繞行一周的時間為2.3億年,太陽已經轉了20圈。那麼,銀河系是怎樣的情況呢?
  • 太陽這麼大,如果想繞銀河系一圈要多久時間?
    我們知道,地球之所以圍繞著太陽轉,是因為太陽質量特別大,導致其吸引力也特別的大,因此地球被其引力所吸引。當然,同樣的道理,如果出現了比太陽還大的物體,那麼太陽也會被其吸引。因為,太陽系只是銀河系之中的一個星系而已。而在銀河系之中,像太陽一樣的恆星,有著許許多多,其數量至少是千億以上。
  • 銀河系繞室女座超星系團一圈要多久?
    在宇宙中,一切天體都在運動,具體而言,都在環繞某個引力中心或者說共同質心運動。以太陽為靜止參照系,地球以30公裡/秒的速度繞著太陽運動,繞行一周的時間為1年,地球已經轉了45億圈。以銀河系中心為靜止參照系,太陽以220公裡/秒的速度繞著銀心運動,繞行一周的時間為2.3億年,太陽已經轉了20圈。那麼,銀河系是怎樣的情況呢?本星系群是比銀河系更大的結構,其引力中心位於銀河系和仙女座星系之間,其中的星系都會直接或者間接環繞該中心運動。
  • 你知道太陽圍繞銀河系公轉一圈要多久嗎?看完才知道
    那麼有沒有人知道,太陽是圍繞什麼來轉動的?他轉動一圈又需要多長時間呢?其實,我們的太陽又是在以銀心為中心轉動,銀心就是銀河系最中間的地方。而且,科學家們也早已通過天文測試出了太陽圍繞銀心轉動的時間,根據我們現在認識到的一些東西,這個時間是可以計算出來的。
  • 地球繞太陽一圈需要365天,太陽系繞銀河系一圈需要多長時間?
    我們都知道月球繞地球旋轉一周需要一個月,地球繞太陽旋轉一周需要一年,那麼太陽繞銀河系一周需要多久呢?銀河系是一個巨大的星系,在銀河系中有數以千億類似與太陽系這樣的恆星系,除了太陽系之外,還有人馬座、英仙座、天鵝座等星系,太陽系只不過是銀河系當中的一個非常普通的一粒「沙子」。
  • 月球公轉一圈要27天,地球公轉一圈要1年,太陽公轉一圈需要多久
    經過現代天文觀測計算,我們知道月球圍繞地球公轉一圈需要27.32個地球日,地球圍繞太陽公轉一圈需要一個地球年,那我們的太陽圍繞銀河系公轉一圈需要多少年,它的運行速度又是多少呢?我們的地球繞著太陽在做公轉運動,運動速率約為29.783千米/秒,這個速率的參考系是太陽。當參考系變了之後,這個運動速度也會改變。所以回到最初的問題,太陽的運行速度是多少?想要知道這個問題,我們首先要知道太陽的運動狀態。我們的太陽位於銀河系的第三懸臂獵戶臂上,而我們如今所處的區域叫做本星際雲。
  • 月亮繞地球一月轉一圈,地球繞太陽一年轉一圈,太陽繞銀河系呢
    宇宙中的很多天體間都有主屬關係,月亮圍著地球轉,地球圍著太陽轉,太陽又在圍繞著銀心(銀河系中心區域)轉,我們知道月亮圍繞地球轉一圈是一個月,地球圍著太陽轉一圈是一年,那麼太陽圍著銀心轉一圈需要多長時間呢?
  • 地球繞太陽一圈需要一年,那太陽繞銀河系一圈需要多長時間?
    宇宙充滿很多未解之謎,人類至今不知道宇宙是如何誕生的,未來又會走向哪裡人類經過幾十年的觀察與探索,發現太陽系由一顆恆星和八顆行星組成,而八顆行星都具有數量不等的衛星,太陽系是一個運行非常規律的恆星系,八顆行星有序的圍繞這中心的太陽旋轉,而各大星系也按照一定的規律圍著它的主行星旋轉,這是太陽系大體的運動方式。
  • 地球圍繞太陽運轉,太陽圍繞星系中心運轉,銀河系圍繞的是什麼?
    星系中沒有一顆恆星是靜止的,它們圍繞星系中心的共同質心沿大致相同的方向旋轉,我們的太陽也不例外。在距離星系中心26000光年的距離上,太陽以每秒230公裡的速度繞出星系中心,以每2.3億年繞出星系中心一圈,也就是說,太陽誕生到現在已經繞了20圈。因為太陽與地球一同穿過銀河系,所以地球在銀河系的運動軌跡看上去呈螺旋狀。
  • 地球公轉一圈需要365天,太陽公轉一圈需要多久?
    可是站在太空中,你就會發現地球除了自轉之處還在圍繞太陽公轉,而且速度都非常快。離太陽越近,公轉速度也越快,目的就是為了抵消太陽的引力,否則就會被太陽的引力拉扯,墜入太陽而毀滅。我們都知道,太陽系是因恆星太陽的誕生而誕生,它是太陽系的中心,八大行星以及其它小天體都要圍繞它公轉,而地球的公轉周期是365天,那麼太陽公轉一圈需要多久?
  • 地球圍著太陽公轉,太陽圍著銀河系旋轉,那銀河系圍著什麼旋轉?
    每年我們都會經歷春夏秋冬四個季節,之所以出現這種變化是因為我們的地球圍繞著太陽公轉,太陽是太陽系中最龐大的天體,它的質量佔據太陽系總質量的99.8%,巨大的質量讓太陽產生了強大的引力,從而不斷吸引附近的行星圍繞它旋轉,最終形成了如今的太陽系,可以說太陽是地球的母星,地球無時無刻都在圍繞著太陽進行公轉
  • 太陽系公轉一圈需要幾億年,銀河系公轉一圈需要多久?
    太陽系圍繞著銀河系中心的黑洞旋轉,轉一周大約需要2.2億年的時間,而地球圍繞太陽轉一周只需要365天。太陽系的公轉時間長達數億年,也就是說自太陽系誕生以來,也只是公轉了20多圈而已。我們知道了太陽系公轉一周需要2.2億年,那麼銀河系公轉一周需要多少年?
  • 地球圍繞太陽旋轉,太陽圍繞銀河系旋轉,那銀河系圍繞什麼旋轉?
    在宇宙中存在各種各樣的天體,這些天體不是靜止的,而是在高速運轉的,就比如我們生活的地球,每秒運行的速度為29.8公裡,換成時速是10.7萬公裡,也就是說地球一個小時就飛行了10.7萬公裡,這是地球圍繞太陽旋轉的平均速度,地球在圍繞太陽旋轉的同時,太陽系也在圍繞銀河系在旋轉,那麼太陽系的運行速度是多呢
  • 地球繞太陽轉,太陽繞銀河系中心轉,銀河系繞著什麼轉?
    太陽的東升西落是由地球自轉引起的,除了自轉之外,地球還會繞著太陽公轉,繞行一圈的時間為一年。不過,從更大的宇宙尺度來看,地球繞太陽的公轉軌道並不像我們通常認為的那樣是閉合的。在銀河系中,恆星都不是靜止的,它們沿著大致相同的方向繞著銀河系中心的共同質心旋轉,我們的太陽也不例外。
  • 太陽在宇宙中速度有多快?可知道太陽系轉一圈要多久?
    太陽關系所處的位置與狀態如果我們想要了解太陽的運動速度,我們必須要知道太陽的運動狀態,我們大太陽處於銀河系的獵戶旋臂上根據現代科學觀測結果顯示,在我們銀河系中心很有可能是一個巨大的黑洞,銀河系內的所有物質都是在圍繞著銀心旋轉。
  • 地球圍繞太陽旋轉,太陽系圍繞銀河系旋轉
    地球繞著地球旋轉,周期為365天或一年從太陽形成之初,太陽就由產生高溫高壓中心的引力坍縮形成,然後吸收周圍的宇宙塵埃,引力坍縮的中心正在高速旋轉,當太陽形成時,一些被拋出的宇宙星雲和塵埃形成了地球,雖然這些宇宙塵埃是被拋出的,但由於太陽引力的存在和高速運轉,因此這些宇宙星雲和塵埃形成的地球仍然圍繞太陽旋轉,太陽引力並沒有消失
  • 地球繞太陽轉一圈需要1年,那太陽系繞銀河系轉一圈需要幾年?
    地球繞太陽一周需要1年已經成為常識,就連小學生都知道這樣的知識,不過地球在圍繞太陽旋轉的時候,太陽攜帶著八大行星在也圍繞它的上一級天體銀河系旋轉,地球繞太陽轉一圈需要1年,那太陽系繞銀河系轉一圈需要幾年呢?