为什么行星会绕着太阳转?
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2022-09-29
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每个单独的分子都有角动量,当大量分子聚集在一起形成大块的气体团时,角动量守恒就会使这团气体自旋起来。想象两个旋转的跳伞者在空中相遇并拉住彼此,根据他们原本各自的速度和旋转,他们会获得新的整体旋转速度和方向。
最终所有的氢分子在引力作用下聚集在一起形成了一个带有自转的球体,并继续向内坍缩。在坍缩过程中,它的自转也越来越快,如同一个花样滑冰运动员收紧手臂后旋转地更快。在转动的作用下,这团气体和尘埃逐渐变得扁平(就像地球自转使地球赤道半径略大于两极方向的半径)。太阳在中心形成,其他气体就像一个围绕着它的薄饼状圆盘,原行星就在这个薄盘中形成,逐渐收集尘埃颗粒变成越来越大的石块,累积起来最终形成了行星大小的天体。
行星处于完美平衡状态中
由于形成行星的原行星盘具有以太阳为中心的角动量,行星形成后也继续围绕太阳运动。它们现在的位置速度和太阳的引力有关,它们处在一种平衡中。
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行星会绕着太阳转,要解释这个问题,我们需要回到46亿年前,在太阳系形成之前。当时在我们现在的位置上,有一团大爆炸后形成的质量巨大的氢分子云。然后某个事件,比如附近的超新星爆发,其冲击波扰动了这团气体,使它在引力作用下坍缩,让氢分子们彼此接触。
太阳系原行星盘想象图,由分子气体和尘埃组成。松散的分子气体云在引力作用下聚集,在中心处形成太阳。气体团因原始的净角动量保持旋转,并坍缩成一个圆盘,在圆盘中形成行星。
每个单独的分子都有角动量,当大量分子聚集在一起形成大块的气体团时,角动量守恒就会使这团气体自旋起来。想象两个旋转的跳伞者在空中相遇并拉住彼此,根据他们原本各自的速度和旋转,他们会获得新的整体旋转速度和方向。
最终所有的氢分子在引力作用下聚集在一起形成了一个带有自转的球体,并继续向内坍缩。在坍缩过程中,它的自转也越来越快,如同一个花样滑冰运动员收紧手臂后旋转地更快。
花样滑冰运动员旋转时,把手臂收紧就会加快旋转。角动量定义为角速度和转动惯量的乘积,手臂收紧后转动惯量减小,但角动量守恒,所以角速度增加。
在转动的作用下,这团气体和尘埃逐渐变得扁平(就像地球自转使地球赤道半径略大于两极方向的半径)。太阳在中心形成,其他气体就像一个围绕着它的薄饼状圆盘,原行星就在这个薄盘中形成,逐渐收集尘埃颗粒变成越来越大的石块,累积起来最终形成了行星大小的天体。
行星处于完美平衡状态中
由于形成行星的原行星盘具有以太阳为中心的角动量,行星形成后也继续围绕太阳运动。它们现在的位置速度和太阳的引力有关,它们处在一种平衡中。
以圆轨道绕地球飞行的飞船如果加大一定速度,会进入椭圆轨道。如果持续加大速度,地球引力不足以提供向心力,飞船就会逃离地球。与此类似,太阳系的各行星受到太阳的引力刚好足以提供它们绕行所需的向心力,所以它们可以稳定地长时间绕太阳运行。
根据圆周运动定律,如果太阳引力提供的向心加速度正好等于行星以某个速度在某个轨道上绕行时的向心加速度,该行星就会保持绕太阳运行。如果由于未知原因导致行星加速(或者减速),太阳引力提供的向心力就会低于(或者高于)行星保持当前速度绕行所需要的向心力,行星就会远离(或者靠近)太阳。所以说,现如今太阳系中的行星都没有飞离太阳系或者坠向太阳,是因为太阳提供的引力与它们绕转所需的向心力正好相同。
太阳系原行星盘想象图,由分子气体和尘埃组成。松散的分子气体云在引力作用下聚集,在中心处形成太阳。气体团因原始的净角动量保持旋转,并坍缩成一个圆盘,在圆盘中形成行星。
每个单独的分子都有角动量,当大量分子聚集在一起形成大块的气体团时,角动量守恒就会使这团气体自旋起来。想象两个旋转的跳伞者在空中相遇并拉住彼此,根据他们原本各自的速度和旋转,他们会获得新的整体旋转速度和方向。
最终所有的氢分子在引力作用下聚集在一起形成了一个带有自转的球体,并继续向内坍缩。在坍缩过程中,它的自转也越来越快,如同一个花样滑冰运动员收紧手臂后旋转地更快。
花样滑冰运动员旋转时,把手臂收紧就会加快旋转。角动量定义为角速度和转动惯量的乘积,手臂收紧后转动惯量减小,但角动量守恒,所以角速度增加。
在转动的作用下,这团气体和尘埃逐渐变得扁平(就像地球自转使地球赤道半径略大于两极方向的半径)。太阳在中心形成,其他气体就像一个围绕着它的薄饼状圆盘,原行星就在这个薄盘中形成,逐渐收集尘埃颗粒变成越来越大的石块,累积起来最终形成了行星大小的天体。
行星处于完美平衡状态中
由于形成行星的原行星盘具有以太阳为中心的角动量,行星形成后也继续围绕太阳运动。它们现在的位置速度和太阳的引力有关,它们处在一种平衡中。
以圆轨道绕地球飞行的飞船如果加大一定速度,会进入椭圆轨道。如果持续加大速度,地球引力不足以提供向心力,飞船就会逃离地球。与此类似,太阳系的各行星受到太阳的引力刚好足以提供它们绕行所需的向心力,所以它们可以稳定地长时间绕太阳运行。
根据圆周运动定律,如果太阳引力提供的向心加速度正好等于行星以某个速度在某个轨道上绕行时的向心加速度,该行星就会保持绕太阳运行。如果由于未知原因导致行星加速(或者减速),太阳引力提供的向心力就会低于(或者高于)行星保持当前速度绕行所需要的向心力,行星就会远离(或者靠近)太阳。所以说,现如今太阳系中的行星都没有飞离太阳系或者坠向太阳,是因为太阳提供的引力与它们绕转所需的向心力正好相同。
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行星会绕着太阳转的原因,太阳系中的已知八大行星并非在完全相同的一个平面上绕着太阳旋转,例如,水星的公转轨道与太阳赤道的夹角约为3.4度,而天王星的约为6.5度。但行星的公转轨道之间的夹角很小,可以认为它们大致运行在相同的平面上。至于原因,这与太阳系的形成方式有关。
太阳系的前身是弥漫在太空中的一团无规则星云,其中的绝大部分物质都是来自于早期宇宙。在太阳星云中,粒子在做无规则的热运动,它们会互相碰撞。于是,整个星云将会在一个方向上多出一些角动量,这个方向就成了星云整体自转的方向。
随着引力坍缩,星云中的物质逐渐掉落到中心。由于角动量守恒,星云的自转速度会越来越快。这就如同花样滑冰运动员在原地旋转时,把手臂收进来,旋转速度就会加快。
在远离星云赤道面的地方,物质没有足够的速度来摆脱引力作用,所以它们会逐渐被引力中心吸引过去。而在星云的赤道面附近,那里的自转速度比较快,所以物质可以抵抗引力作用,从而绕着引力中心旋转。
最终,星云中心形成了太阳,而绕着太阳旋转的物质会在引力作用下结合成各大行星及其各种小天体。因此,从相同的原行星盘中形成的行星,它们的公转轨道几乎是共面的。此外,由于角动量守恒,行星的自转和公转方向也应该是相同的。但由于早期太阳系中普遍存在的天体撞击事件,使得金星和天王星的自转方向被撞反。不过,这种撞击不足以彻底扭转行星的巨大公转角动量,所以行星的公转方向都是相同的,并且与太阳的自转方向相一致。
太阳系的前身是弥漫在太空中的一团无规则星云,其中的绝大部分物质都是来自于早期宇宙。在太阳星云中,粒子在做无规则的热运动,它们会互相碰撞。于是,整个星云将会在一个方向上多出一些角动量,这个方向就成了星云整体自转的方向。
随着引力坍缩,星云中的物质逐渐掉落到中心。由于角动量守恒,星云的自转速度会越来越快。这就如同花样滑冰运动员在原地旋转时,把手臂收进来,旋转速度就会加快。
在远离星云赤道面的地方,物质没有足够的速度来摆脱引力作用,所以它们会逐渐被引力中心吸引过去。而在星云的赤道面附近,那里的自转速度比较快,所以物质可以抵抗引力作用,从而绕着引力中心旋转。
最终,星云中心形成了太阳,而绕着太阳旋转的物质会在引力作用下结合成各大行星及其各种小天体。因此,从相同的原行星盘中形成的行星,它们的公转轨道几乎是共面的。此外,由于角动量守恒,行星的自转和公转方向也应该是相同的。但由于早期太阳系中普遍存在的天体撞击事件,使得金星和天王星的自转方向被撞反。不过,这种撞击不足以彻底扭转行星的巨大公转角动量,所以行星的公转方向都是相同的,并且与太阳的自转方向相一致。
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行星围绕恒星运动、卫星围绕行星运动都是引力作用造成的。星体是运动的,当一个星体进入另一个更大的星体引力圈后,如果自身的运行速度无法抵御更大星体的引力,则会直接坠入大星体当中;如果在一定距离上运行速度与大星体的引力达成平衡,则会围绕大星体按照一定的轨道运行。
科学家认为,行星原本是由漩涡般绕着太阳转的尘埃和岩屑所形成的。行星刚刚形成时,轨道可能是圆形,也可能是椭圆形,但是圆形轨道随时都有可能受到挤压,而成为椭圆形,变成椭圆形的轨道比变成圆形的几率大很多。所以行星的轨道在刚形成时就不太可能是圆形的。所有的行星都是沿着椭圆形的轨道环绕太阳旋转。
以上就是关于行星绕着太阳转的原因以及其他相关知识。希望我的回答对你有帮助!
科学家认为,行星原本是由漩涡般绕着太阳转的尘埃和岩屑所形成的。行星刚刚形成时,轨道可能是圆形,也可能是椭圆形,但是圆形轨道随时都有可能受到挤压,而成为椭圆形,变成椭圆形的轨道比变成圆形的几率大很多。所以行星的轨道在刚形成时就不太可能是圆形的。所有的行星都是沿着椭圆形的轨道环绕太阳旋转。
以上就是关于行星绕着太阳转的原因以及其他相关知识。希望我的回答对你有帮助!
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