現在看來,太陽系中的各大行星都在自己的軌道上穩定運行著,但在太陽形成初期,太陽系還是一片混亂,不斷有天體撞擊事件的發生。隨著時間的推移,各大行星也逐漸形成了,它們在太陽巨大的引力下都回到了各自的軌道上,從此開始了穩定的「生活」。太陽系內的穩定很大程度上和太陽的引力有關,如果缺乏太陽引力對各大行星的束縛,那麼太陽還是會亂成一鍋粥。
為了研究太陽引力對其他星球的影響,天體物理學家在經過大量研究之後最終提出了天體向心力公式。凡是圍繞太陽運動的星球都會受到太陽引力的作用,這股引力同時充當向心力,防止星球在繞轉的時候飛出太陽系。從公式上看,太陽引力主要和太陽的質量、星球的質量以及兩者之間的距離有關。因此並不是說靠太陽越近受到的引力就越大,這還與兩者的質量有關,從而可以計算出星球公轉的周期。
既然如此,我們是否能夠運用同樣的原理去計算太陽圍繞銀河中心轉動的周期呢?實際上並不能,因為銀河系中心並不存在一個巨大質量的天體。雖然銀河系中所有的恆星系都圍繞著銀河系的中心公轉,但到目前為止科學家還沒有在那裡發現一顆質量能夠佔到整個銀河系高達50%的天體。那麼是什麼在產生足以束縛所有恆星系的引力呢?普遍的觀點認為銀河系中心存在一個超大質量黑洞,並且將其稱為「人馬座α」。
目前科學家們對這個超大質量黑洞並沒有太多了解,但他們發現還是能夠通過人造衛星來計算出太陽的公轉周期。據了解,在人造衛星蓋亞進行長期的監測後,科學家們獲得了太陽相對於銀河系中心公轉的速度,大約為每秒鐘220千米。有了這樣的數據我們就可以大概算一下太陽的公轉周期,如果太陽全程都在做勻速圓周運動的話,那麼它公轉一圈需要2.3億年的時間。
如果從地球誕生的那一年開始算起,目前應該是地球圍繞銀河系中心公轉的第二十個年頭。如果人類能夠在太陽上體驗時間流逝的話,會發現原來這麼久了才過去了20「年」。如果以太陽公轉周期為一年來算的話,地球上很多事物都會重新被定義。例如在上個銀河年中,地球生物就發生過一次生物大滅絕,那一次導致地球上90%的生物都滅絕了,而過後恐龍和哺乳動物開始出現了。
實際上太陽公轉的軌跡並不是嚴格意義上的圓,這是因為銀河系中心對外產生的引力作用並不均勻,有些地方強而有些地方弱,這就導致了太陽在公轉的時候出現了上下波動的情況。有觀點認為太陽的上下波動正地球生命遭遇毀滅性打擊的原因,至於該觀點是否可靠,科學家們也還在研究當中。
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