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地球是一直懸浮在宇宙中的嗎?想多了,其實地球一直在向下墜落

2024-01-23科學

綜述

曾經仰望星空,我們或許會覺得地球在宇宙的遼闊空間中懸浮不動,宛如一顆靜謐的明珠。

但在今天,我將帶你深入探索宇宙的奧秘,到時候你就會了解到這個看似自由飛行的星球, 其實一直在沿著一條神秘的軌跡向前墜落。

地球在飛嗎?

當我們仰望星空,眼前閃爍著無數顆星星, 宛如黑色天幕上鑲嵌的鉆石。 或許我們覺得這些星星靜止不動,只在夜幕中閃耀,白天便消失無蹤。

實際上,這些星星都在宇宙空間中飛行著,只是由於距離遙遠,我們無法感知它們的運動。 恒星、行星、衛星、小行星、彗星等宇宙中的各種天體,都在受到不同力量影響下,按照一定規律執行著。

這些力量主要有兩種: 萬有重力和慣性力。

萬有重力和慣性力的概念我們在高中物理課上就學過,一個顧名思義是存在於萬事萬物之間,所有東西互相吸引的力量,另一個則是物體為了維持當前狀態而具有的力量。 在宇宙空間中,這兩種力量相互作用,決定著天體的運動軌跡和速度。

舉例來說,地球受到太陽的萬有重力影響,圍繞太陽做橢圓形運動,即地球的公轉。但地球的慣性力使其不會直接墜入太陽,而是保持穩定軌域。

公轉一周需要365天,這導致了我們所見的四季變化。 因為地球軌域稍微偏離圓形,距離太陽不同位置帶來了溫度和氣候上的差異。

同理,月球受地球的萬有重力影響,圍繞地球做橢圓形運動,即月球的公轉。 而月球的慣性力則維持其穩定軌域,公轉一周需要27.3天,即一個月。

月球的公轉導致我們看到的月相變化,因為月球與地球和太陽的相對位置不同,使得其被太陽照亮的部份有所變化。

除了公轉,地球和月球還自轉,即圍繞自身中心旋轉。 地球自轉周期為24小時,即一天。這導致了我們所見的晝夜更替,因為地球不同部份在自轉時會朝向或背向太陽,影響了光照和溫度。

月球的自轉周期與公轉周期相同,為27.3天,一個月。月球的自轉導致我們只看到其一面,因為其自轉時總是同一面朝向地球, 這就是月球正反面的區別。

以上就是地球和月球的運動情況,它們都在宇宙中飛行,只是我們無法直接感知。 實際上,宇宙中的其他天體,如太陽、其他行星、小行星、彗星等,也在飛行 ,但它們的運動規律和速度各不相同。有的快有的慢,有的圓有的扁,有的規則有的混亂。

這些天體的運動可以用天體力學原理解釋,天體力學研究宇宙中天體的運動和相互作用的科學。

太陽系也在動嗎?

我們已經了解了地球和月球在宇宙空間中的飛行方式,那麽太陽系呢?太陽系是不是就靜止在宇宙中的某個地方呢?

其實,太陽系也在不斷運動,而且它的運動速度和範圍相當驚人。太陽系的運動可以分為兩個主要方面: 自轉和公轉。

首先,太陽系的自轉所有在這個範圍內的天體其實也是在圍繞一個中心運動的。這個中心並非太陽,而是整個星系的質素中心。

太陽系的重心位置會隨著行星的位置變化而變動, 有時在太陽內部,有時在太陽外部。 太陽系的自轉周期約為250年,相當於太陽系的一年。

太陽系的自轉導致我們觀察到的星座發生變化,因為太陽系在自轉的同時改變了在銀河系中的方向,從而影響了我們夜空中看到的景象。

其次,太陽系的公轉是指整個太陽系圍繞銀河系的中心旋轉。 銀河系中心存在一個巨大的黑洞,對太陽系有著強大的重力。

太陽系的公轉周期約為2.3億年,相當於太陽系的一紀。 太陽系的公轉引起了我們周圍宇宙環境的變化,因為太陽系在公轉的過程中,會穿越不同的星系區域,影響了太陽系內部物質和能量的分布。


宇宙中會出現車禍嗎?

既然所有天體都在宇宙中運動,那會不會出現互相碰撞的情況呢?答案是肯定的,但這種情況非常罕見。

首先,我們看一下太陽系內部的天體碰撞。 太陽系包括八大行星和許多小天體,它們在太陽重力和自身慣性的作用下按照一定軌域執行。但這些軌域並非絕對穩定,偶爾會受到其他天體的擾動,增加了天體碰撞的風險。

舉例來說,地球和月球間的距離不斷變化,有時近有時遠。 這是因為地球和月球的軌域受其他行星影響,尤其是木星,使得它們的軌域有時更圓、有時更扁。當 軌域更扁時,速度加快,增加了與其他天體碰撞的可能性。

實際上, 地球和月球都經歷過一些重大碰撞事件 ,這些事件對它們的形成和發展產生了重要影響。

最著名的例子就是約46億年前地球與一顆火星大小的天體(被稱為忒伊亞)的碰撞。這次碰撞造成地球一部份物質投擲形成了月球,同時地球自轉速度增快,導致一天時間變短。

除了地球和月球,其他行星和小天體也可能發生碰撞。 這些碰撞會形成坑洞、山脈等特征,也會影響其性質和演化。

其次,太陽系外部的天體碰撞。太陽系外有許多星系,它們也在銀河系重力和自身慣性的作用下執行。但這些軌域同樣不是完全穩定的,可能受到其他星系的擾動,增加了碰撞風險。

例如,我們所在的銀河系正與另一星系—— 大麥哲倫星雲發生碰撞。 這個星系是銀河系的衛星,質素為銀河系的百分之一,距離為十分之一。

這次碰撞造成了星雲的部份物質被銀河系吞噬,形成了新的恒星和星團,同時也擾動了銀河系內部結構。

其他星系也可能發生碰撞,這些碰撞會影響星系形狀、亮度、顏色等特征, 也會影響內部天體的分布和演化。

最後,太陽系與其他星系間的碰撞。 這種碰撞極為罕見且極為危險,因為可能導致整個太陽系的淪陷。 但這種可能性微乎其微,因為天體間的距離極為遙遠,同時宇宙空間其實還沒有停止變大,這種空間的變化會以超光速不斷拉開它們之間的距離。

唯一的例外是 我們所在的銀河系有很大可能會與仙女座星系撞車。 它是銀河系最大的鄰居,質素是銀河系的兩倍,距離是二十五倍。

這個星系正以每秒120公裏的速度向我們靠近,預計在40億年後與銀河系發生正面碰撞。這會導致恒星、黑洞相互混合,形成一個新的更大的星系,稱為「奶河系」,而太陽系的命運則不確定。

結語

盡管地球和太陽系都在宇宙空間中飛行著,但我們能在這個美麗的星球上安全地生活和探索,這也讓我們更加驚嘆於宇宙的壯麗與神秘。 讓我們保持好奇心,繼續探索這個無盡的宇宙,解開更多未知的謎團。