如果太阳的引力这么强,为什么所有行星都在远离它?
让事情变得更加复杂的是,最终内行星可能会撞上太阳。
太阳系中行星的运动很难让你理解,甚至在我们开始研究暗物质之前,暗物质似乎将星系聚集在一起并以惊人的速度旋转。
人们常见的一个问题似乎有鉴于太阳强大的引力将太阳系保持在一起,行星轨道的问题就是行星远离太阳的原因。例如,地球正以每年约 1.5 厘米(0.6 英寸)的惊人速度远离太阳。虽然没什么戏剧性的,但很容易理解为什么这会引起混乱,因为许多人将引力理解为时空的向内弯曲,并且不经常研究太阳的力学。
首先,地球和其他行星并没有被暗能量甩出。宇宙的膨胀仅影响宇宙中未被其他力束缚在一起的区域。因此,膨胀不会影响太阳系中物体之间的距离(例如地球和太阳之间),因为它们是通过重力结合在一起的。同时,不受重力束缚物体——比如两个距离足够远而不会被重力结合在一起的星系——随着它们之间的空间膨胀而彼此远离。
行星之所以没有落入太阳,首先是因为它们的横向运动。
“我们的星球运行得非常快——大约每小时 67,000 英里[107,826 公里]——相对于太阳几乎完全是侧向的,”美国宇航局解释。 “到达太阳的唯一方法就是取消横向运动。”
当行星在原行星盘中形成时,这种运动就被赋予了它们。
那么,这是否意味着行星远离太阳的原因是因为它们以某种方式加速?也没有。
行星漂移的原因是太阳以极其缓慢的速度将质量转化为能量核聚变,并通过太阳风失去质量。
“当太阳通过核聚变将氢转化为氦时,太阳的质量 M 会减少,并且通过电磁和粒子辐射释放能量。太阳质量持续稳定的损失会导致万有引力减少,行星轨道的扩张”,来自麻省理工学院地球大气和行星科学系的天文学家,解释了在第 19 届 EGU 大会上。
“对太阳电磁和粒子通量的估计表明太阳正在失去 10 阶-13其质量/年,相当于地球轨道半径每年增加 1.5 厘米(每年 0.6 英寸)。”
你可能听说过太阳最终可能会吞噬地球。虽然这听起来与行星远离恒星的情况不一致,但原因在于太阳在其生命的后期将如何演化。
“当一颗质量小于太阳八倍的主序恒星耗尽其核心的氢时,它就会开始崩溃,因为聚变产生的能量是对抗重力将物质聚集在一起的唯一力量,”美国宇航局解释。 “但是挤压核心也会增加它的温度和压力,以至于它的氦开始融合成碳,碳也释放能量。氢融合开始进入恒星的外层,导致它们膨胀。结果是一颗红巨星”。
在此阶段,外层将膨胀得如此之大,以至于吞噬水星、金星和()地球。但值得庆幸的是,不是为了另一个五十亿年。
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