距离这么近太阳都没有吃掉水星,天体为什么要绕圈?这是一种平衡
太阳系拥有8颗行星、大量的矮行星、173颗行星的卫星以及不计其数的小行星,它们都围绕太阳有序运行。
在太阳系所有的天体之中,水星无疑是距离太阳最近的,它与太阳的平均距离只有5800万公里,不仅如此,水星还是太阳系八大行星之中最小的一颗,直径只有4880千米,比月球的3476千米也没大多少。就是这样一颗离太阳很近的小个子行星,却并未因太阳强大的引力而坠入太阳之中,经年累月,它始终围绕太阳有序运行,这到底是为什么呢?为什么太阳系中所有的天体都要围绕太阳一圈一圈地绕圈玩呢?
这是一个非常有趣的问题,在解答这个问题之前,我们首先要明确一个天体是否会被太阳所吃掉,与它的大小和距离其实并没有直接的关系。
其实,有史以来与太阳最近的东西并不是水星,而是2018年8月12日人类所发射的"帕克太阳探测器",2021年4月,帕克太阳探测器成功穿越了阿尔文临界面,进入了太阳大气层之中。帕克太阳探测器与太阳的最近距离只有690万公里,比水星可是近多了,而且它的体积和质量都小得可以忽略不计,不是也没有被太阳给吃进去吗?太阳太大了,它占据了太阳系物质总量的99.86%,所以不论是帕克太阳探测器,还是水星,甚至是地球,对于太阳而言都只是一粒质量可以忽略不计的尘埃,没有区别。
那么是否会坠入太阳之中到底和什么有关呢?速度。
任何拥有质量的物体都具有引力,且质量越大,引力就越强,太阳作为一颗巨大的恒星,引力自然也是十分强大的,所以要想不被太阳吃掉,就要有一股力量来与太阳的引力对抗。太阳是一个球体,当一个物体在太阳表面水平移动的时候,会产生一个离心力,这个离心力的方向恰好与指向太阳中心的引力方向相反,物体的运动速度越快,离心力就越大,所以物体也就能在太阳表面飞行更远的距离,当物体的运动速度达到一定程度的时候,离心力的大小就会与太阳得引力相等,此时物体便能够围绕太阳运行而永不坠落。
如果这个高速运动的物体在太阳的大气层之外,由于没有空气阻力,速度也就不会下降,所以理论上它就可以围绕太阳永恒运行。
水星就是这样一个高速运动的物体,它绕行太阳的平均速度为每秒47.4公里,近日点时的最快速度甚至可以达到每秒192公里,其所产生的离心力显然超过了太阳的引力。这里需要提一下,这种解释方式只是为了不让问题变得更为复杂,便于理解,实际上物理学中并没有离心力的概念,所谓的离心力应该表述为"向心力的不足"。现在产生了一个新的问题,那就是逃逸问题。当物体的运动速度足够快时,便可以摆脱一个引力场的束缚,而太阳系的逃逸速度为每秒16.7千米,水星早已超过,为什么没有逃逸呢?
太阳系的逃逸速度,也就是我们通常所说的"第三宇宙速度",为每秒16.7千米,这个数字是有前提条件的。
所谓的第三宇宙速度,指的是从地球发射航天器所应具备的初始速度,也就是说如果我们想要从地球上发生一枚航天器,它如果具备了每秒16.7千米的初始速度就可以摆脱太阳系的引力束缚,一举冲出太阳系,但引力的大小与距离的平方成反比,所以距离太阳越近,所需的逃逸速度就越大,因此在水星所处的位置,逃逸速度并不是每秒16.7千米。
当一个物体运动所产生的离心力与引力实现平衡之后,它便可以永不坠落,而当他的速度超越了逃逸速度,则会彻底摆脱引力场的束缚,那么如果这个物体的运动速度远超与引力对抗所需的速度,但是又未能达到逃逸速度,会怎么样呢?
当一个物体的运动速度刚好与引力实现平衡,那么它的轨道理论上应该是一个标准的圆形,随着速度的增加,它的轨道会趋向于椭圆,且这个物体的运动速度越快,这个椭圆形的轨道就越椭,以太阳系的天体为例,就是它们的近日点与远日点差距越大。水星就是这样一个天体,它的近日点为0.3075个天文单位,而远日点为0.4667个天文单位。
湖南工商大学学子在CFA全球投资分析大赛中取得佳绩湖南工商大学学子在CFA全球投资分析大赛中获得佳绩。红网时刻新闻12月12日讯(记者潘锦通讯员管敏酉林峰杨磊)近日,由CFAInstitute举办的2022年CFA全球投资分析大赛
冬天,这馅饺子要多吃几顿,掌握调馅方法,鲜香无比,老少都喜欢冬天,这馅饺子要多吃几顿,掌握调馅方法,鲜香无比,老少都喜欢!俗话说韭菜吃两头,意思是韭菜在春天吃冬天是最好的,不仅是味道鲜香,对身体的营养补充也能发挥到最大。尤其在寒冷的冬季,来
美国哥伦比亚大学全球寻找100年前的一位神秘中国人2007年美国哥伦比亚大学发布了一则令国人疑惑的寻人启事,他们寻找一位叫丁龙的中国人。那么这位叫丁龙的中国人具体是谁?他与哥伦比亚大学有什么关系?最后结果如何呢?大家好我是千古笑,
湖南农业大学经济学院举行恢复本科招生四十周年庆典12月11日上午,湖南农业大学经济学院恢复本科招生四十周年庆典通过线上线下相结合的方式在修业讲堂举行。红网时刻新闻12月12日讯(通讯员崔雅泓)12月11日上午,湖南农业大学经济学
你真的喜欢三频均衡的声音吗?5款宝藏小众耳机推荐前言高音甜,中音准,低音劲无间道Q组成一条耳机评价的必备词汇有哪些?A声场大解析度高氛围好三频均衡声音中正假如屏幕前的你留意过某宝上耳机用户留下的购买评价,就不难发现三频均衡声音中
黄桃罐头最近很火莫名我就喜欢你,深深的爱上了你?黄桃罐头最近莫名就火了,难道大家是莫名我就喜欢你,深深的爱上你?黄桃罐头据说黄桃罐头能治感冒咳嗽,这根本就是瞎扯,没任何根据。可是近来黄桃罐头销售越来越火,越来越多网友把抢到或没抢
武汉理工大学研究生支教团十六年接力支教助学总有孩子会悄悄地问武汉理工大学研究生支教团志愿者老师,你们为什么总穿着绿色的衣服?绿色是西部的名片,绿水青山绿色也是武汉理工大学志愿服务的代表色,青春奉献绿色更是武汉理工大学研究生
乱斗研究所大乱斗也有金币管理?相比峡谷,出门自带1400金币和特有的守护者系列让极地的出门装选择丰富了很多,至于这1400咋花,我个人是按照以下三个顺序的优先级做决策,供大家参考。1。判断是否出守护者系列2。优
破天一剑的前世今生破天一剑人物合影2002年登陆中国的一款2D网游破天一剑,凭借着开放的世界,痛快的对战,精细的画面,精彩的炫酷技能,为当时的网游带来了另类的武侠世界。开发公司MAGICS(韩国),
2022年11月全球热门手游收入榜单魔域手游2有望冲击榜单根据SensorTower商店12月9日的情报数据显示,王者荣耀在2022年11月份的收入位居榜单第一,高达2亿美金,并且王者荣耀在该榜单第一的成绩已经维持许久,但是我们不难发现王
全国开放,这个寒冬做好自己健康的第一责任人想必大家都知道这两天全国开放了吧,有不少朋友直呼这是自由的味道。但大部分人对于奥密克戎还是比较害怕的,一时间不知道如何保护好自己和家人,这就速速给你们整理了一份健康指南,有需要的朋