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太陽引力那麼大,為什麼八大行星不會被吸過去,而撞擊太陽表面?

Ashin 2023/01/17

為什麼八大行星是圍繞太陽轉而不是直接飛向太陽?不是說好了太陽的引力非常大嗎?

在太陽系的歷史上,存在過很多行星,但是最后只剩下了八大行星,這是為什麼?

太陽和八大行星

我們可能對引力有誤解,認為它就是單純的吸引力,實際上,宇宙中的每一個物質都是在運動的,運動的過程中還會產生動量。

行星的之所以會圍繞太陽運轉,而不是直直地被太陽吸引,撞向太陽,是一個平衡的關系。

八大行星為何不飛向太陽

萬有引力

太陽的引力巨大,有一個原因是 太陽的質量實在是太大了,根據牛爵爺的萬有引力的公示,想 要逃脫太陽的引力束縛,物體必須達到 16.7千米/秒,這樣才能逃離太陽系。

沒有哪個行星的速度達到了這個標準,因此, 它們只能圍繞太陽運轉

可是問題來了,人類跳一下跳不出地球是因為地球的引力,為什麼地球不會被太陽直接吸過去?

這個還要 從太陽系誕生之初說起,最初的太陽系秩序混亂,毫無章法,因為太陽還沒有完全成型, 這一時期的引力比較弱

力學之父牛頓

行星誕生之初具有動量,它們在 太陽系內雜亂無章的運動,相互之間因為引力的緣故, 還發生了嚴重的碰撞,月球就是在這個時候被撞出來的。

隨著太陽逐漸成熟, 它開始書寫新的秩序,那就是所有的行星要受到它的掌控。

這個掌控是一個平衡,因為 這些天體們都具有原始的初速度,在受到太陽的引力后,就會出現 3種情況

第一種情況, 在引力的作用下飛向太陽,這種天體的速度太慢,初速度產生的慣性無法與太陽引力相平衡,于是它被吸引直接撞向了太陽。

混沌的星云

第二種情況, 遠離太陽,這種天體的運動速度很快,大于了16.7千米/秒,它的運動離心慣性大于了太陽的引力。

第三種情況就是 圍繞太陽運動,它們的運動慣性與太陽的引力之間逐步達成平衡,既不會被吸引,也不是飛走。

這一類天體就是 我們今天的八大行星、小行星、矮行星以及彗星

圍繞太陽旋轉

經過太陽的整理,太陽系的新秩序誕生,大 部分的星體需要圍繞它運轉,衛星之類的天體圍繞行星運轉。

這一過程 持續了大約幾億年的時間,八大行星們逐漸失去了最初的桀驁不馴,開始有序地排列好。

一言以蔽之,就是 行星們有一個逃離太陽的趨勢,但是這個離心力并沒有壓制住太陽的引力, 反而和引力產生了平衡

這也是為什麼距離太陽越遠的天體,它的 周期越長,公轉的速度越慢,最快的水星公轉速度是最慢的海王星的8.8倍。

速度最慢的海王星

如果哪一天海王星快起來了,那麼就離它飛出太陽系不遠了。

這個道理不光是太陽適用, 地球與月球的關系也適用,月球本身也有一個逃離地球的趨勢,目前來 二者之間還保持著平衡

但是, 月球正在以3.8厘米的速度遠離地球,這說明二者之間的平衡在被逐漸打破。

那麼,八大行星也會遠離太陽嗎?

太陽、地球和月球

秩序締造者

實際上,八大行星也在逐漸遠離太陽,因為太陽在「減肥」。

太陽的速度那簡直是嚇人, 一秒鐘就能減重420萬噸,一天下來減去的質量,相當于人類頭上的一根頭髮絲。

人在減肥的時候,會因為自己掉了一根頭髮絲而慶幸自己瘦了嗎?并不會,所以 這點質量對于太陽那簡直就是毛毛雨

但是,要說這點質量一點影響都沒有也不太現實,因為這點質量會對太陽的引力造成細微的影響,那就是 引力減弱

太陽每天都在減重

只是這個減弱并不會影響太陽引力和八大行星離心慣性之間的平衡, 八大行星是在慢慢遠離,不是噌的一下飛走

實際上, 太陽與八大行星的距離一直在擴大,有不少科學家認為,最初呆在宜居帶的行星不是地球,而是火星。

火星被認為最先出現生命,因為在太陽系初期, 地球與太陽的距離比今天更近,加之地球的大氣在那個時期還沒有完全成型, 地球并不適合生命居住

火星被認為曾經存在生命

相反,火星就算是稀薄的大氣,也能 在宜居帶孕育出生命,他們猜測火星出現生命的時間比地球早上幾億年。

然而,隨著太陽核聚變的進行, 火星距離太陽的距離越來越遠,逐漸離開了宜居帶, 反而是地球來到了宜居帶內

于是,火星因為大氣稀薄無法產生溫室效應,導致 它的溫度一路降低,加之地表的水在太陽輻射的作用下分解成氣體。

火星稀薄的大氣

最后它變成了一個 寒冷、干旱、荒涼的紅色星球,而地球成為了太陽系獨享宜居帶的行星。

隨著太陽的質量之間減小, 地球也會漸漸遠離太陽,但是不用擔心地球冷卻,因為這個遠離的過程一般都是 持續幾億年甚至更久

火星干旱的表面

離開太陽系

前面說到過,根據牛頓的萬有引力公式,離開太陽的速度必須達到16.7千米/秒,目前來看, 太陽系沒有一個自然天體達到了這個速度,因為達到這個速度的,早就不在太陽系了。

不過有兩個人造機器超過了這個速度,并且正在向太陽系外航行,它們兩個就是 旅行者號系列探測器的1號和2號

然而,這兩位旅行者的發射速度沒有達到這個數值,它們很巧妙地利用了木星的引力,為自己的加速,從而達到離開太陽系的速度要求。

旅行者飛躍土星

木星無論是質量還是體積都是八大行星之首,它像一個大哥一樣罩著地球,它利用自己的引力,成功改變了多枚小行星和彗星的軌跡, 讓地球逃過被撞擊的厄運

木星的引力是繼太陽之后第二大的天體,因此難免影響到別的行星,比如火星,按照原本的規律,火星的質量會比地球還要大,無奈木星在這里影響,導致 火星在初始星云盤里面沒搶到什麼物質

這就好比家里有八個孩子吃飯,原本火星能吃四碗飯的,因為被木星擋著,結果它只吃了一碗飯。

木星和它的衛星

同理,水星距離太陽如此之近,卻依舊能好好地公轉,這得得益于 它超快的速度,讓自己的慣性與太陽引力保持平衡

或許 曾經水星不是距離太陽最近的行星,只不過比它的近的真的被太陽吞噬了。

太陽并沒有利用它的引力摧毀行星們,而是 用一種平衡在安排格局,如果無法與之達成平衡, 要麼被太陽吞噬,要麼被太陽拋棄

所以八大行星是 憑借自己的本事進入軌道的,大家都是有兩把刷子的星球。

八大行星

平衡打破

太陽的質量在減少,但是太陽的體積卻在增加,等太陽 度過了自己最后的50億年,就會開始膨脹,成為一顆「大胖子」。

這顆大胖子叫做紅巨星, 它會比今天的太陽大100倍以上,一路膨脹吃掉前四顆行星,一直逼近木星的軌道。

這個時候,引力平衡其實并沒有被打破,但是,紅巨星的膨脹不講道理,碰見誰就吃定誰。

紅巨星和太陽的對比

因此,太陽系會在這個時候分崩瓦解,隨著最后的坍塌到來, 曾經井井有條的太陽系,再次回到之前的雜亂,成為一團星云,等待下一顆恒星誕生。

至于太陽,它成為了一顆小白星——白矮星,周圍依舊還有那麼一兩個天體圍繞它,但是早已經, 沒有了當初太陽系的繁盛

太陽的墳墓——白矮星

這就是宇宙的規律,衰亡帶來新生,新生走向衰亡,宇宙就是這樣140多億年更替,太陽只是這其中的一個而已。

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