地球不是绕着太阳转吗?八大行星和太阳围绕着一个看不见的点转.....听起来没问题,但这种说法并不完全正确。《天文物理期刊》上发表的一项研究表明,虽然太阳创造了太阳系,但太阳系中的所有天体都围绕着一个看不见的点旋转,包括太阳。
是不是有点懵?如果地球不绕着太阳转,那么它绕着什么转?太阳系的质心!
在天体物理学中,有一个概念叫质心。质心与重心不同。质心是指两个或两个以上的天体在重力作用下相互绕转,它们自转的“中心点”就是质心(相当于天平的支点)。如果两个天体中的一个比另一个大得多,那么质量中心通常会在质量较大的天体内部,因此质量较小的天体会绕着它们共同的质心运行,而较大的天体会略微摆动。需要注意的是,如果两个天体的质量相差太大,则质心不一定在大质量天体的中心。也就是说,周围天体的质量越大,距离越远,质心离中心天体就越远。
举个例子:我们常说月球绕地球转,但在地月系中,月球和地球都在绕地月系的质心转。由于地球和月球的质量相差太大,地月系的质心实际上位于距离地球中心约4671公里处,约为地球中心距离的75%。地球到地表(地球半径约6380公里)。
同样,我们太阳系的质心也不在太阳的中心。美国范德比尔特大学团队的一项研究表明,太阳系的质心位于太阳表面之外,距太阳表面约330英尺(100米)。此点也被科学家称为“太阳系中的绝对静止位置”,包括太阳在内的所有太阳系天体都围绕此点旋转。因为其他行星的质量太小(可以忽略不计),可以直接把它当作太阳的质心,木星作为整个太阳系的质心。
然而,太阳离质心有时近有时远,主要原因是木星的引力。虽然太阳占太阳系总质量的99.8%,但剩下的0.2%几乎是木星的质量。由于木星的质量是太阳的千分之一,质心与木星的距离大约是太阳的一千倍,质心位于太阳表面之外。当木星和太阳以大约12年的时间相互绕行时,太阳绕质心移动了大约150万公里。当然,改变太阳运动的不仅仅是木星,还有其他行星的影响,但木星造成的影响最为显着。但是有一个特例,那就是冥王星,因为冥王星的质心总是在外面。
当然,我们普通人是不需要认真的。因为理论质心默认以天体圆周运动为基准,但实际上,太阳系八颗行星的轨道并不是圆形,而是椭圆形。科学家需要知道太阳系的确切质心,才能探测极微小的低频引力波,找到隐藏的行星和大质量黑洞,并更全面地了解宇宙中各种不同类型的黑洞。因此,对于太阳系中所有的天体都围绕着一个看不见的点旋转,我们只需要知道有这样一个奇怪的知识就可以了。
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