为什么水星那么小,离太阳那么近却没被太阳吞噬?
为什么水星那么小,离太阳那么近却没有被太阳吞噬?
1⃣️水星是八大行星中最靠近太阳的,远看小,但它的直径也有五千公里,它绕太阳一周也得八十多天。
2⃣️为什么太阳吞噬不了水星?它除了距太阳有约五万公里的距离,还有最关键的是水星有自己的SN极轴,它是绕太阳自转和公转的,而不是像流星自由翻滚,所以水星是有固定轨道永远绕太阳运行而不被太阳吸引吞噬掉。
3⃣️太阳系八大行星就像我们在地球上向太空发射了八颗卫星,几十年还如一日运转不变也不停,由此推论出太阳系八大行星是从太阳分裂出去的,因为它们以每秒几百公里的速度飞出的,有旋转才有了自己的引力,因为有了自己的SN极固定轴,两星相邻之间才为同性,而同性又相斥才有了恒星永远不停的相斥推力,从太阳系八大行星共处在同一水平面上运行可以解释水星与太阳是同轴向旋转的,而同性球体的纬线体表就具有同性相斥力,由此水星永远也不会被太阳吞噬,如同月球对地球产生近轨时反推力一样,你可从月球对地球产生反推力形成江潮海潮中得到相同的论证。
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为什么水星那么小,离太阳那么近却没被太阳吞噬?
谢邀。
相比起其他行星,水星确实较小,并且还是靠近太阳的行星,但这与水星会不会被太阳吞噬没有直接联系。不是天体小,与太阳的距离近,就会被太阳吞噬掉。
要知道,NASA在今年发射的帕克太阳探测器与太阳的最近距离将只有690万公里,这要比水星和太阳的距离(平均5800万公里)近多了。而且帕克太阳探测器的质量只有几百公斤,这也比水星轻多了。尽管如此,帕克太阳探测器也不会掉进太阳中。
太阳的质量很大,它那强大的引力会把太阳系内的所有天体都吸引过去。但与此同时,天体以相应的速度绕着太阳快速运动,这样就能避免掉进太阳中。水星以每秒47.4公里的平均速度绕着太阳运动,太阳的引力就不会把水拉过去。天体距离太阳越近,所需的轨道速度也会越快,这样才能避免掉进太阳里。
帕克太阳探测器那么靠近太阳而不会被吞噬,正是因为它也以相应的速度绕行太阳,它在近日点的速度将高达69万公里/小时,即192公里/秒。同样的道理,人造卫星不会掉到地球上,也是因为它们以合适的速度绕着地球旋转。
另外,根据牛顿的万有引力定律和圆周运动规律可知,如果把水星换成其他行星,只要它们的轨道速度还是47.4公里/秒,它们就能在原先水星轨道上绕着太阳运动,这与行星本身的质量大小无关(只要质量远小于太阳)。
为什么水星那么小,离太阳那么近却没被太阳吞噬?
对于任何一个初次接触天文学的人来说水星都是最“名不副实”的天体
因为一般人的直觉就是水星肯定有水,但实际上它是距离太阳最近的行星,向阳的一面温度最高可达427℃,背阴面则降至-173℃,可谓是太阳系内环境最恶劣的星球之一。
相比地球和太阳之间一个天文单位的距离,水星距离太阳仅仅只有0.38个天文单位(5700万公里),这意味着在水星上看到的太阳要比在地球上看到的太阳大8.31倍,视觉效果是极其震撼的。
然而看到这里有些人肯定就有疑问了,因为太阳占了太阳系总质量的99.86%,水星不但距离太阳仅0.38个天文单位,而且还是太阳系最小的行星,那么为什么它没有被太阳的引力拉扯进而坠落到太阳内呢?
这个问题的答案在古典物理时代就被找到了在1687年发表的《自然哲学的数学原理》中,天体的引力强度是和距离的平方呈反比,而小质量天体想要不被大质量天体“吸入囊中”的话就只能保持高速公转状态,唯有如此产生足够强的“离心力”来对抗太阳引力。
水星作为距离太阳最近的行星其公转速度达到了47.4km/s,正是如此高的速度才产生了足够的“离心力”从而得以不坠入太阳中。
2018年8月12日发射的“帕克”太阳探测器的第一个近日点只有2400万公里,此后它将在7年内7次环绕太阳并将近地点距离缩短到616万公里,届时的它为了抵抗太阳引力也会将速度提升到192km/s从而获得足够的“离心力”保证自己不坠入太阳。从物理学角度来看任何物体只要速度够快就可以“无视”除黑洞以外所有天体的引力,而这种“无视”只和物体运动速度有关,和质量以及体积没有任何关系。
所以说水星之所以体积质量双小但却没坠入太阳的原因就是,它的公转速度足够快为什么水星那么小,离太阳那么近却没被太阳吞噬?
在我们的潜意识里,总觉得水星离太阳非常近,尤其是有些合成的图像看起来水星基本上就和太阳挨在一起!这是一种错误的误导。下面我们就看下水星和太阳的实际距离,水星现在为什么没被太阳吞噬,那么在未来呢?结局会是怎样?
水星轨道4600万公里,是太阳直径的30倍水星每88天绕一个完整的轨道运行一周,白天的温度达到了令人窒息的400°C,或大约800°F。
由于水星的体积很小,平均半径只有2440 km,甚至比一些天然卫星(土卫六)还要小,这样的质量也没有足够的引力来保住自己的大气层,再加上炙热的高温、离太阳的距离,水星的整个大气层已经完全被太阳风剥离了。
与我们地区相比虽然水星的温度很热,环境恶劣,但是我们要记住水星离太阳仍然有4600万公里的距离。与太阳本身的直径相比,水星轨道的大小是太阳直径的30多倍。因此水星真的离太阳很远。
水星为什么没被太阳吞噬相信你看了水星的实际距离,也能认识到不存在我们所担心的为何水星这么小,离太阳近为何没有被太阳吞噬,根据牛顿的万有引力定律,距离的变化、质量的变化只会影响到行星的轨道周期,而且行星轨道还十分稳定并不会直线撞向太阳。
因此就算水星的轨道半径缩了一半,无非就是公转速度加快而已,不会造成什么直接的后果。
但是我们都知道牛顿引力是广义相对论的近似值。在广义相对论下,不仅是水星,包括地球在内也不会永远在稳定不变的轨道上运行。
首先水星的轨道会发生进动,每个周期的轨道会出现误差,甚至在太阳系中每个行星的轨道都不是一个闭合的椭圆,都存在微小的误差,这是由于广义相对论下的轨道衰减,也就是引力辐射造成的。因此水星的轨道目前在缓慢的缩减,最终会螺旋撞向太阳。但这个过程还是非常非常缓慢。
在水星螺旋靠近太阳的同时,还会发生另外一件事!这对水星来说也是致命的。而且我们可以在宇宙中观察到这种惊人的现象。
离母恒星比较近的行星,会被高温蒸发掉在宇宙中存在一些拥有行星的恒星系统,它们的行星离母恒星非常近,甚至是几倍的恒星直径。像这样离母恒星比较近的行星非常容易观察到,因为行星离母恒星越近,对母恒星造成的轨道摆动越严重,并且这些行星也非常频繁地从母星前面经过,会挡住一小部分光线。
水星现在的情况是,虽然它相对来说离太阳近,大气被太阳风剥离,但是,至少水星表面的岩石还是安全的。
如果一颗行星的轨道离母星不断地靠近,那么它的表面地岩石都可能不保,这听起来有点不可思议。
下面就是我们观察到地真实情况!当一颗行星在一颗恒星前面经过时我们应该看到什么?
我们应该看到,当行星穿过母星时,一小部分恒星的光应该被阻挡,而且会不断地增加,当行星穿过恒星中心时达到最大值,然后当行星再次远离恒星时恒星光以对称的方式变化。当这颗行星继续绕恒星运行时,这种模式会不断的重复。
但是科学家观测恒星KIC 12557548时,光线曲线是下图这样变化的:
这条曲线有些不对称。下降的速度和上升的速度比预期的都要慢得多。据我们所知,这只能意味着经过恒星的行星发生了一件事:这个星球有尾巴!
在我们的常识里,尾巴是彗星的,怎么可能是行星的,而且一颗连大气都没有的行星怎么可能有尾巴呢?
由于观察到的这颗行星公转周期只有15个小时,离母恒星非常近,表面的温度很容易接近2000°C(3600°F),在真空的太空中,这样的高温足以让一颗行星沸腾!换句话说,这颗行星的岩石正在以原子的形式被蒸发!
根据蒸发的速度,整个行星很可能在1亿年后消失。这似乎是一段很长的时间,但这个时间相对于我们太阳系来说只相当于2%!
因此许多研究得出的结论是,行星不是永恒的物体也会死亡,这可能是未来水星被完全蒸发的情况!
那么根据上文我们就能很容易得出水星在未来会发生什么?公转速度加快,但是会稳定的运行
- 在引力辐射的作用下轨道会发生衰减
- 螺旋靠近太阳
- 在太阳的高温下,水星会被蒸发
就像我们观察到恒星KIC 12557548的这颗行星一样,一个原子一个原子慢慢的被母恒星蒸发掉。
这就是水星为什么现在不会被太阳吞噬,而在未来有可能被太阳蒸发掉。
为什么水星那么小,离太阳那么近却没被太阳吞噬?
谁说水星离太阳近的?站出来!
水星离太阳远得很!远得甚至让科学家一度怀疑在太阳和水星之间还有一颗行星。事实上,在水星和太阳之间还真有一颗小行星:2019 LF6。
这颗2019年才被发现的诡异小行星直径只有1.3公里,离太阳最近的距离是4740万公里,而水星离太阳大约5000万到7000万公里。这颗如此微小的行星靠太阳那么近都没有被吞噬,更何况比它大得多、远得多的水星呢?
水星这颗行星非常特别,太阳系八大行星中,其它行星都是以太阳为中心”规规矩矩”的正圆轨道,唯独水星是椭圆形轨道(离心率0.20563),因此它与太阳的距离并不是一成不变的,大约在5000万至7000万公里之间来回波动。
👆水星“真容”
👆2019 LF6小行星轨道示意图
👆2019 LF6“真容”
而在太阳之外的其它星系,行星离恒星的距离比水星离太阳更近的例子,更是比比皆是。
比如大名鼎鼎的飞马座51b,它离它的恒星的距离只有1000万公里,相比之下水星离太阳的距离是它的5-7倍!
这颗行星的质量约为地球的150倍,由于离恒星太近且处于潮汐锁定状态,它的表面被炙烤得高达1000摄氏度,比水星的最高温度427摄氏度高得多了去了,简直就是一个地狱世界。
👆炽热的飞马座51b
但是,离恒星1000万公里还不算最近!
美国航空航天局去年发射的帕克太阳探测器,与太阳的最近距离只有690万公里!而且帕克太阳探测器的质量只有几百公斤,尽管如此,帕克太阳探测器也没有掉进太阳中去。
为什么会这样呢?
学过物理的同学都知道,行星的公转速度越快,其“离心力”就越大,而这个“离心力”正是保证行星不被太阳吞噬的原因。水星和刚才所举的那些奇形怪状的例子没有被恒星吞噬,都是因为自己公转产生的离心力和恒星引力相抵消的结果。
因此,只要水星的公转速度足够快,它所受到的“离心力”也就越强,它就可以稳定地围绕着太阳旋转,不会被身边太阳这个可怖的、引力巨大的庞然大物所吞噬。
👆太阳和水星的真实体积比例,那个小点就是水星
为什么水星那么小,离太阳那么近却没被太阳吞噬?
上海科技报科普问答主持人:主任记者 吴苡婷
水星虽然是太阳系中离太阳最近的行星,它主要成分是铁,密度也很大,仅次于地球。它的内部情况和地球非常类似,也有地壳、地核和地幔的区分。水星距离太阳的距离还是很遥远的,它离开太阳的距离有5790万公里,而地球离开太阳的距离大约是15000万公里左右,所以水星对着太阳的一面要比地球炎热很多。水星跑的速度也比地球快,它公转太阳一圈只需要地球上的88天。
水星是没有大气层的,表面的大气也是非常稀薄,主要成分有氢气、氦气、氧气等。因为没有大气层进行调和,所以水星表面的温差是非常大的,它的向阳面白天的温度高达430度,非常炎热,它的表面日照幅度也比地球强8.9倍。而水星背对太阳的一面,晚上温度可以降到零下170度。水星是太阳系温差最大的行星。如果住在水星上,白天热死,晚上冷死的恐怖状态。
虽然水星的表面温度可以高达430度,但是水星主要成分是铁,铁的沸点还是很高的,需要2750度以上,这样的高温动植物是无法承受的,但是还不至于让铁汽化而消失,所以水星还是很顽强地生活在离太阳比较近的区域内。
水星的地质环境非常像地球的卫星——月球,有大量的陨石撞击坑,也有上千个很大的环形山。1973年,美国宇航局发射的“水星10号”无人探测器第一次近距离地看到了水星的样子,还拍摄了5000多张水星的照片。
科学家们猜测其实水星的原始体积要比今天的体积大一倍,表面温度也高达1000-2000多度,当时很多岩石被汽化溶解,这些岩石气体甚至被星际风暴所吹走。
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