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地球在宇宙中的真實運動,並不是螺旋飛行!很多人都理解錯了

2024-06-29科學

地球在宇宙中的真實運動軌跡,絕對不是太陽帶著八大行星在銀河系中螺旋運動那麽簡單。很多人都受到了誤導,地球在宇宙中的真實運動極其復雜,我們要計算地球的真實運動,就得計算地球所在的系統有多少個參考系。

地球繞太陽,太陽繞銀河系,那銀河系又繞什麽運動?一直往上推算,一直到宇宙邊緣為止。要計算地球真實的運動,需要把宇宙所有的運動參考系都得計算出。

如果只是計算地球在銀河系的運動軌跡就比較簡單。只需計算地球怎麽繞太陽運動,太陽怎麽繞銀河系中心運動,最後將兩個參考系疊加一起,就能得出地球在銀河系的真實運動軌跡。

但是這只是地球在銀河系中的運動,要計算地球在整個宇宙的軌跡,就得還算上銀河系繞本群星系團質心的運動軌跡,然後再往上還有室女座超新星團,凱尼亞凱亞超星系團。就和俄羅斯套娃一樣,地球在宇宙真實的運動軌跡得加上所有參考系。

然後咱們一步一步往上推,就能推算出地球大致在宇宙的真實運動。

首先,地球繞太陽旋轉並不是一個標準的圓周運動,而是一個橢圓形,太陽在橢圓形的一個焦點上。

但是這個橢圓的真實情況更像是一個圓,而並非是影片中這麽明顯的橢圓形。我們知道地球的近日點是1.47億公裏,遠日點為1.52億公裏。近日點和遠日點相對誤差十分小。相差只有3.3%。

事實上,太陽在橢圓的焦點上並不是固定不變的,因為太陽還要受到其他天體的重力拉扯,這就會導致太陽在橢圓焦點上會有一個微小的變動。

了解完地球在太陽系的真實運動後,我們再看一下太陽系在銀河系的真實運動。

首先,太陽相對於銀河系中心運動,速度大概在每秒250公裏左右,圍繞銀河系中心旋轉一圈,大概有2.25億到2.5億個地球年。上一次地球處於銀河系現在這個位置的時候,也大概是2.3億年前的事了。那個時候正是恐龍的巔峰時代,三葉蟲也剛剛滅絕。事實上,太陽繞銀河系中心旋轉並沒有我們想象的那麽簡單。

首先,銀河系太大了,裏面至少有2000億顆恒星,所以就顯得太陽系十分微小,況且由於銀河系內圈的恒星也在快速運動,這就導致銀河系整體的質心也在變動,所以很難直接計算出太陽繞銀心的真實運動軌跡。

我們需要把太陽放到一個更大的系統中,其次這個系統裏面的恒星運動速度需和太陽相似,這樣一來,太陽相對這個系統才可以粗略看成是靜止的。在天文學中,這樣的系統所在的參考系,也就叫做局部靜止標準,英文簡稱LSR。

而這個系統(LSR)內的恒星數量也超過數千萬個,所以這個系統(LSR)在整個銀河系的質素占比也相對比較大,也更好計算。

然後只需計算出LSR繞銀心的整體速度,然後再計算太陽和LSR之間的運動差距,綜合一下,就能計算出太陽繞銀心的真實運動。

目前,最新的計算得出,LSR系統繞銀心的速度是202到241公裏每秒。而太陽相對於LSR的水平方向平均速度誤差在5公裏每秒。並且太陽還以大約8公裏每秒的速度向銀河系中心漂移。並且以大約7公裏每秒的速度垂直於銀盤運動。綜合計算,太陽正在以255公裏每秒的速度繞著人馬座A*附近的恒星系統旋轉。同時,太陽還有向銀盤垂直方向運動的趨勢。所以太陽的每千萬年後,會「爬升」到銀盤中心上方的300光年處。然後又開始「下落」,之後又開始「爬升」。完成這樣一個周期,大概需要6000萬年。

而這樣的周期剛好和生物大滅絕的時間能吻合上。比如,平均每6300萬年就會有一次大規模生物滅絕事件。

生物大滅絕的原因無非就是氣候,地質,或是外來小行星撞擊。或許這些原因和太陽系內重力擾動有關。

比如,第五次生物大滅絕是在6500萬年前,目前公認的原因是,有一顆直徑十公裏的小行星撞擊了地球。科學家就預測,那時候太陽系所處的位置,其外部重力擾動比現在大得多,這種重力差距就會傳導到太陽系每一顆行星上,比較小的行星受到重力幹擾,其軌域改變就更加顯著,這種重力失衡就會造成「小行星帶」內有更多的小行星失去重力束縛 。從而飛出小行星帶,繼而在6500萬年前撞擊了地球。

也或許是太陽系外的小行星撞擊了地球,但是這種可能性很小。因為距離地球越遠的小行星,撞擊地球的可能性就越低。

回到正題,現在我們已經知道太陽在銀河系的真實運動情況。然而銀河系也在運動,我們知道在星系尺度以上的宇宙結構是分層的。銀河系和最近的仙女座星系等50多個星系共同組成了本群星系。直徑大約是1000萬光年,而本群星系的重力中心位於銀河系和仙女座星系之間。所以在本群星系的尺度來看,銀河系會繞著這個重力中心運動,那太陽帶著地球也必然在這個重力中心方向有個運動分量。

然而,本群星系和其他100多個星系團,又組成了更大的室女座超星系團。直徑約為1.1億光年。而室女座超星系團的重力中心,目前還不清楚在哪,這主要是由於室女座星系團中有大量的暗物質,而暗物質才是決定室女座星系團的關鍵重力因素。再往上還有,更大的拉尼亞凱亞超星系團。它的直徑達到了5.2億光年。拉尼亞凱亞的質素中心就是巨重力源,這個重力源也是由暗物質主導的。目前,對於這個巨重力源的認知還有待商榷。因為在超星系團尺度以上,整個宇宙結構就像纖維狀一樣,更重要的還有暗物質,所以重力中心的分布是極其難以預測的。

在宇宙級別的尺度上,星系團就並不是簡單的圓周運動。而是受到暗物質和各種超星系團重力源的牽扯,運動軌跡基本上是雜亂無章的。

所以從地球到太陽系,再到銀河系,再到本群星系,再到室女座超星系團。越往上的運動越雜亂無章,所以地球在宇宙中的真實運動,可能也就是一種毫無規律可言的軌跡。#深度好文計劃#