我們知道,地球一年是365天,那太陽的一年是多少天,銀河系的一年又...

2020-12-15 劉文錦錦錦

人類將地球自轉一圈,定義為一天,將地球圍繞太陽公轉一圈,定義為一年,一年就是目前地球大約自轉365圈的時間。

圖示:在網上找一張即演示地球公轉,又演示地球自轉的動圖可不容易,該圖出自Tumblr,作者未知,想感謝一下都找不到人。

但是小心地球的自轉在減速,因此用天這樣的單位定義地球年很危險,因為如果按小時算,地球年的時間相當穩定。但地球日的時間在時間的長河中卻在發生著巨大變化。有充分的證據證明,在大約45億年前,地球的一天只有5小時,即每5小時地球就自轉一圈,那時候地球的一年可就不是365天,而是差不多365*24/5=1752天!

之所以強調這個問題不是吹毛求疵,而是因為太陽要繞行銀心一圈,需要的時間相當漫長呢,如果用地球日作為計算單位,就得特別指明是當下的地球日,否則等太陽真的轉夠一圈的時候,地球上的一天,早已面目全非了。

好了,書歸正傳。當我們以太陽為中心時,太陽居於圖像中央不動。但這並非事實,事實是太陽同樣有著自己的自轉,並且圍繞著銀心轉圈,我們的確可以將地球日和地球年這樣的概念,推廣得到太陽日和太陽年。

太陽的自轉和公轉

首先,讓我們看看太陽的自轉。太陽的自轉和地球的自轉有所不同,因為太陽是一團氣體,這個巨大的氣體球自轉的時候,不同部分的自轉速度不同,因此太陽上不同緯度的地方,自轉一圈所需要的時間有所區別,如果用地球日(大約24小時)作為標尺測量太陽的自轉,那麼天文學家們得到的數據,見下圖。非常有趣的是,太陽的赤道雖然最大,但赤道上的氣體旋轉速度最快,它們每25個地球日就旋轉一圈,而太陽的南北極氣體旋轉速度最慢,大約35個地球日才旋轉一周。

圖示:太陽的自轉周期,不同緯度的太陽,自轉周期不同,這就是氣態天體和地球這樣的巖石天體的差別。

而太陽圍繞銀心的公轉嘛,此前數年網上流傳一張新的的太陽系動圖,這張動圖極具張力,展示了太陽在銀河系中飛奔的雄姿,不過該圖稍有瑕疵,首先沒有考慮到太陽系的傾角問題,其次太陽系的所有行星都差不多在同一個平面上,不會被太陽給拉下,不會有什麼延遲,否則太陽跑太快,就要把自己的行星給弄丟了。但也堪稱瑕不掩瑜,讓我們知道,地球不僅在自轉在圍繞太陽公轉,同時還伴隨著太陽在太空中飛奔呢,

圖示:太陽系相對銀河平面的傾角為大約60度

天文學家測算太陽的奔跑速度為大約為每秒47公裡,這速度真心不慢,換算我們更習慣的表達方法,速度高達828,000 km/小時。只不過,太陽系位於銀河系的邊疆,不知道是幾線城市,離銀心實在太遠,因此繞的圈子自然也就很大,但太陽到底需要多長時間才能繞銀心一圈,目前只有估算數據,是否靠譜,只有天知道。但有個數字總比沒有強,天文學家認為,太陽繞銀河一圈的時候,地球已經繞太陽轉了2億3千萬圈了。

圖示:奔跑吧,太陽!

然而,太陽真的在圍繞銀心轉圈嗎?

隨著更多天文現象的觀察,這一過去認為理所當然的認識,也在發生著變化。因為,銀河系不是一個簡單的螺旋星系,而是一個具有中心條狀結構的螺旋星系,中心條狀結構對螺旋星系的旋臂中恆星的運動有很大影響,這意味著太陽也許會衝出銀河系,也許會以另一種軌跡在銀河系中運動,未必一定會圍繞銀河系中心旋轉。

圖示:蓋亞衛星觀察到一些恆星正在衝進銀河系中,而銀河系裡也有一些恆星正在衝出銀河系的道路上。我們的太陽究竟未來的軌跡是什麼呢?沒人知道答案

實際上,按照最新的蓋亞衛星觀察數據顯示,有許多恆星正在銀河系的一些奇怪位置上運動,它們像一條河流般穿過銀河系。所以,目前我們真的不知道,太陽的未來運動軌跡到底是什麼,因此要說太陽年這樣的概念,也就成了純粹的紙上談兵。

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  • 地球圍繞太陽旋轉,太陽系圍繞銀河系旋轉
    每天我們都能從東方升起,從西方落下,這是因為太陽正在圍繞太陽旋轉,公轉不僅產生地球上日出日落,而且使地球產生四季變化,四季變化是地球物種多樣性形成的重要原因,所以如果沒有地球圍繞太陽的旋轉可能沒有發生地球上有那麼多多彩的生物,為什麼地球圍繞太陽旋轉?
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