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太陽的運動有方向感嗎?

2024-07-09科學
#流量變現來齊家#重力振動與太陽運動
太陽系行星軌域圖(來源:美國國家航空暨太空總署/噴射式推進實驗室)
從小,我們就認識到:太陽系內所有行星圍繞一顆恒星——太陽轉,太陽在太陽系內部運動嗎?
一般來說,太陽在宇宙中遠不是靜止的。例如,我們知道,我們的恒星以每小時45萬英裏(每小時72萬公裏)的驚人速度圍繞銀河系的中心執行,並拖著整個太陽系一起執行。在一天的過程中,太陽似乎也從我們的有利位置移動了。它東升西落,給我們帶來美麗的日出和日落。然而,這種運動是地球自轉而不是太陽運動的結果。
此外,在地球一年(我們熟悉的365.3天)的過程中,從我們的角度來看,太陽在天空中的位置也在變化。不過,根據格林威治皇家博物館的說法,這並不是太陽實際運動的結果,而是地球傾斜的緣故,有一個平坦的「橢圓軌域」,在一年中有一段時間比其他時候距離太陽更近。
行星繞太陽執行一周所需的時間決定了它一年的長度,離太陽最近的行星水星的一年,相當於地球的88天。在太陽系的鄰居中,最長的行星軌域屬於海王星,它的一年持續60182個地球日(164.8個地球年)。回到話題上來,簡單回答是太陽確實在太陽系內移動位置,盡管移動的振幅很小。這種有限的振蕩運動或「擺動」是由圍繞太陽執行的行星的重力影響造成的。派屈克·安托林(Patrick Antolin)是諾森比亞大學(Northumbria University)的太陽科學家,專門研究在太陽大氣中觀察到的現象,尤其是太陽日冕,這是太陽大氣中最廣泛的一層。
運動是相對的。太陽系圍繞銀河系的中心執行,在太陽系內,太陽也不是完全靜止的,它與其他天體的重力交互作用,」安托林告訴太空網。這位太陽科學家說,兩個天體之間的重力雙向作用。當物體一拉著物體二時,物體一也在拉著它自己,即使兩個物體之間的大小差異巨大。 「太陽和太陽系其他天體的品質差別很大,太陽作為主要的重力源,不容易受其他行星重力的影響,」他繼續說。從上面看,一顆大行星和一顆恒星圍繞它們共同的質心執行。最終結果是,太陽系的行星並不圍繞它們的恒星執行。
相反,太陽和每顆行星都繞著一個相互重力的點執行,這個點被稱為「質心」,它的位置由所討論的天體的品質決定。太陽比行星大得多,這些質心位於太陽的深處;如果一顆行星的品質較小,它所環繞的質心就會離太陽的心臟更近。這些質心離太陽中心越近,太陽因行星執行時產生的擺動就越小。
安托林說:「作為一個很好的近似,人們可以忽略來自任何其他行星的微小重力。」「然而,我們的儀器和理論足夠精確和先進,我們可以探測到其他天體對太陽施加的額外重力的微小偏差,特別是木星產生的重力,它比太陽系所有其他行星的總和還要大。」
太陽的品質大約是木星的1000倍,木星是太陽系中的第五大行星,因此,根據利克天文台的說法,在行星圍繞恒星執行12個地球年裏,這顆氣態巨行星對太陽的影響不超過每小時40英裏的「擺動」。
在相同的比例維度上比較太陽系和太陽的行星的插圖。行星軌域之間是按比例排列的,但它們的距離不是。這些天體從左到右分別是:太陽、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。(圖片來源: 馬克 ﹒加利克 /科學圖片庫/蓋蒂創意)
由繞軌域執行的行星引起的恒星擺動可以透過它們產生的光波長的變化來探測到,類似於都卜勒頻移。這意味著都卜勒效應可以用來探測太陽系外圍繞恒星執行的行星,稱為太陽系外行星或「系外行星」。當一顆恒星擺動時,它發出的光的波長會被拉長,並且隨著它的運動方向遠離地球而變得更紅,這被稱為「紅移」。當一顆恒星向地球移動時,它的光的波長被壓縮,使它的顏色相對更藍,可以預見的是被稱為「藍移」。
宇宙中最大的恒星是什麽?
這種效應不僅可以用來發現恒星的擺動,從而探測到系外行星的存在,而且還可以用來測量遙遠行星系統中天體的一些特性。
安托林說:「如果能探測到星體的擺動和速度,就能推斷出它們之間的品質和距離。」「這可以套用於任何恒星系統,我們可以檢測到擺動並測量旋轉物體的速度。
「當然,當涉及兩個以上的大品質天體時,會有額外的復雜性,但數值模型通常可以幫助找出最可能參與擺動的行星數量。」
BY:Robert Lea
FY:jane
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