地球到底围绕太阳转了多少圈?

葫芦科普 2023-12-12 15:11:39

大家都知道,太阳系是由太阳和围绕它运动的天体组成的。这些天体包括八颗行星、五颗矮行星和许多小行星、彗星、卫星等。行星是指那些质量足够大,能够形成球形,并且能够清除邻近轨道上的小天体的天体。矮行星则是那些也能形成球形,但是没有清除邻近轨道上的小天体的天体。小行星、彗星、卫星等则是那些质量较小,形状不规则,或者是围绕其他天体运动的天体。但是你们知道自从46亿年前,太阳系诞生起,各大行星围绕太阳绕了多少圈了么?今天就来给大家讲讲这个没啥用的冷知识。

当你站在地球表面时,很容易忘记我们的星球以每小时超过10.78万公里的速度绕着太阳飞驰。而且更容易忘记的是,还有七颗行星也以类似的惊人速度围绕着我们的恒星运行,或者说,这八颗行星已经不停地绕着太阳系旋转了数十亿年。

太阳系的形成大约始于46亿年前,当时宇宙中有一团巨大的星际分子云,它是由氢、氦和一些重元素组成的。这团分子云可能是由一颗或者多颗恒星爆炸的残骸。由于某种原因,比如邻近的恒星爆炸或者引力波的扰动,这团分子云开始塌缩。在塌缩的过程中,分子云的角动量保持不变,所以它开始旋转,并且形成一个旋转的扁平盘,这就是原行星盘。

原行星盘的中心是最热的,因为那里的物质最密集,产生了很多的摩擦热。在这里,氢原子开始聚变,形成了太阳。太阳占据了原行星盘99.8%的质量,但是只占据了2%的角动量。这是因为太阳的半径比原行星盘的半径小得多,而角动量和半径的平方成正比。太阳的形成也产生了太阳风,这是一种由带电粒子组成的气流,它向外吹走了原行星盘中的一些气体和尘埃。

原行星盘的外围是比较冷的,因为那里离太阳远,受到的热量少。在这里,气体和尘埃开始凝聚,形成了一些小的固体颗粒,这些颗粒叫做行星胚胎。行星胚胎之间会相互碰撞和吸引,逐渐增大,形成了原行星。原行星是指那些已经有了一定的质量和体积,但是还没有完全清除轨道上的其他物质的天体。原行星的形成过程大约持续了几百万年。

在原行星盘中,靠近太阳的地方,由于温度高,只有岩石和金属能够凝聚,所以形成了较小的岩石原行星。这些原行星就是水星、金星、地球和火星的前身。而远离太阳的地方,由于温度低,气体和冰也能够凝聚,所以形成了较大的气体原行星。这些原行星就是木星、土星、天王星和海王星的前身。由于气体原行星的质量大,它们能够吸引更多的气体和尘埃,形成了厚厚的大气层。而岩石原行星的质量小,它们只能吸引很少的气体和尘埃,形成了薄薄的大气层。

在原行星盘中,还有一些行星胚胎没有被原行星吞噬,它们就形成了小行星。小行星主要分布在内行星和外行星之间的小行星带,以及海王星之外的柯伊伯带。小行星带中的小行星主要是由岩石和金属组成的,而柯伊伯带中的小行星主要是由冰组成的。小行星之间也会相互碰撞,有时会形成彗星。彗星是指那些由冰和尘埃组成的小天体,它们的轨道通常是椭圆形的,当它们靠近太阳时,会形成一条明亮的尾巴。

在原行星盘中,还有一些物质被原行星的引力捕获,形成了卫星。一些卫星是由原行星盘中的物质形成的,比如木星的四大卫星:木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。一些卫星是由原行星和其他天体碰撞后的碎片形成的,比如地球的卫星月球。一些卫星是由原行星后来捕获的小行星或者彗星形成的,比如火星的卫星火卫一和火卫二。

太阳系的行星都在同一个平面上运动,这个平面叫做黄道平面。行星的轨道都接近圆形,只有水星的轨道有较大的偏心率。行星都是逆时针方向围绕太阳运动,这叫做顺行。大多数卫星也是顺行围绕行星运动,只有一些卫星是逆行的,比如海王星的卫星特里同。这些特点都和太阳系的形成有关。

但是,真正让你大吃一惊的可能是发现每颗行星绕太阳转了多少圈。这似乎是一件很难计算的事情,但是因为行星的轨道在它们存在的大部分时间里都保持着基本不变,所以只需要一点基本的数学知识就可以了。太阳系是在大约 46 亿年前诞生的,当时太阳开始从之前恒星爆炸留下的尘埃云中形成。大约在 45.9 亿年前,巨大的行星如木星、土星、天王星和海王星诞生了。而在大约 45 亿年前,较小的岩石行星如水星、金星、地球和火星形成了。

但是当行星诞生的时候,它们绕着太阳的轨道并不是像现在这样(尤其是那些巨大的行星)。在第一批行星形成后的大约 1 亿年里,它们之间存在着一种“动力学不稳定性”,这导致了这些大型天体之间的引力争夺,使得太阳系外层的行星物质,甚至一些正在形成的原行星,被弹射出太阳系。

然而,一旦所有的行星都诞生了,并且结束了它们之间为位置的争夺,它们就稳定在了一致的、稳定的轨道上,这些轨道从那时起就没有太大的变化。在太阳系存在的 98% 到 99% 的时间里,行星的轨道都是很稳定的。因此,你可以利用行星当前的轨道动力学来对它们绕太阳转了多少圈做出一个相当准确的猜测。

以地球为例。我们的星球绕太阳转一圈需要一年的时间,而它已经存在了 45 亿年,所以它大约绕太阳系转了 45 亿圈。

然而,其他行星的总轨道数因为它们的年份要么比地球的短,要么比地球的长,而有很大的不同。水星,距离太阳最近的行星,只需要 88 天(或者大约 0.24 年,基于一年有 365.25 天)就可以绕太阳转一圈。所以,在过去的 45 亿年里,它已经完成了大约 187 亿次太阳轨道。但是海王星,距离太阳最远的行星,需要大约 60,190 天(或者 164.7 年)才能完成一次轨道,这意味着它在它存在的 45.9 亿年里只绕太阳转了大约 2790 万圈。这意味着水星比海王星多绕太阳转了大约 187 亿圈。这些听起来是令人印象深刻的数字(而且确实是),但是大多数行星在它们剩下的寿命里可能会把它们的轨道数翻一番。

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简介:来自星星的小胖子