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太陽系公轉速度是多少?正以更快的速度沖入「銀心」,墜入黑洞

2024-08-10科學

地球圍著太陽轉,那太陽圍著啥轉呢?

哥白尼的【日心說】雖然具有跨時代的意義,但也存在一定的錯誤,即認為太陽是宇宙的中心。

後來,天文學家透過觀測發現,太陽竟然會公轉。

在太陽系中,太陽被視為絕對的主宰,但如果把它放到宇宙中,太陽系其實只是一個普通的星系。

這就好比在一所大學裏,地球是學生,太陽是系主任,但是系主任上面還有院長,院長上面還有校長,而且大學裏不止一個系,還有很多其他的系……宇宙也是如此,太陽系之上是銀河系,銀河系之上是總星系……

太陽系一直繞著銀河系轉圈圈。

好的,太陽系的公轉速度是多少呢?

啥玩意兒讓公轉轉起來了?

為啥會掉進黑洞裏呢?

太陽的以後會是咋樣呢?

太陽系公轉速度被打破,正高速沖向銀心,多久會掉進黑洞呢?

【太陽系公轉的速度是多少?】

太陽系會公轉這事兒沒啥可保密的了,只是關於它公轉的具體數值,大家還不太清楚。

咱們的太陽系處在銀河系的一條旋臂上,繞著銀河中心轉動。

因為銀河系非常大,所以天文學家只能靠計算來得出太陽系公轉的速度和周期。

太陽系繞著銀心轉,速度每秒 220 公裏,轉一圈大概要 2.5 億年。

太陽系已經存在了約 46 億年,這意味著太陽繞著銀河系轉了大概 18 圈。

太陽為啥跑得那麽快,咱們卻一點感覺都沒有?

別說太陽系公轉了,人類就連地球自轉都感覺不到。

這就不得不說參考系了,我們人類生活在地球上,是地球的一部份,和其他東西沒啥本質區別。要是拿地球上的東西做參照物,那我們根本看不見地球。

然而,當人類搭乘人造衛星進入太空後,再觀察地球,就可以察覺到地球的自轉了。

這是由於人造衛星擺脫了地球參考系,能從第三視角觀測地球。

要是人造衛星在繞地球旋轉時,速度跟地球自轉一樣,那麽就會發生潮汐釘選,這時衛星與地球就是相對靜止的了。

咱人類現在還沒辦法從太陽系外面看整個太陽系,也沒法以旁觀者的角度看銀河,所以感覺不到太陽在公轉。

但是,我們也明白,一個物品不會平白無故地移動。

地球公轉是因為太陽重力,那太陽系公轉又受啥重力呢?

【是什麽在驅動公轉?】

天文學家們覺得,銀河中心有個質素超大的天體,它讓整個銀河系都在旋轉,這跟太陽系的公轉有關系。

那時大家覺得,銀河中心有顆恒星,質素超大,比太陽大多了。

然而,隨著人們對恒星的了解不斷增加,天文學家慢慢發現,恒星的質素越大,壽命反而越短。我們的太陽壽命約為 100 億年,如果一個恒星的質素是太陽的 100 倍以上,它的壽命僅有大約幾千萬年。

這時,天文學家提出了一種天體假設,叫做黑洞。

黑洞的名字源於熱學中的黑體,意味著它能吸收一切物質,甚至光也無法逃脫,因為黑洞的重力極其強大,連光都跑不出去。

黑洞那麽黑,咋觀測呢?

經過幾十年的努力,天文學家們慢慢證明了黑洞的存在,並在 2015 年拍到了黑洞的首張照片。

黑洞從理論中的存在變成了現實中的存在。

最初,天文學家猜測銀河系中心的那個天體可能是黑洞,它憑借著強大的重力,帶動著整個銀河系的天體一起公轉。

黑洞是咋來的呢?

黑洞的前世和我們的太陽相同,都是恒星,但是,它是超大質素的恒星。

自己把自己燒完後,內部的氫核聚變就變成了氦核聚變,然後就塌了。

然而它的外層卻逐漸膨脹,變成超紅巨星。

當膨脹力和坍塌力無法再平衡時,星體就會發生超新星爆炸,把外層物質全部投擲去,形成星雲,而內核則被留了下來。

這時候內核的質素超大,然而體積卻極小,超高的密度使它具有超強的重力,一旦靠近就會被它吞噬。

根據這個理論,銀心的黑洞從誕生開始就一直在吞噬它周圍的天體。

既然黑洞是為了吞噬天體,而我們的太陽系又圍繞著銀星黑洞執行,那是不是意味著,我們的公轉其實不是公轉,而是在墜入黑洞前的旋轉呢?

糟了,天文學家們觀測到,太陽系正朝著銀心加速前進!

【為何會墜入黑洞?】

天文學家們經過計算得出,太陽公轉的速度比之前認為的 220 公裏/秒要快得多,並且它的路徑並非圍繞銀心公轉,而是沖向銀心,最終可能墜入黑洞。

太陽系為啥會掉進黑洞裏呢?

太陽系離銀河系中心有 2.7 萬光年那麽遠,就算黑洞想吞太陽系,也夠不著。

為啥太陽系就不能一直保持普通的公轉模式呢?

我們所說的公轉,其實是以太陽系為參考系的,運用的是萬有重力。

隨著天文物理的持續進步,愛因斯坦在大概 100 年前提出了一個理論,萬有重力不僅僅是由質素引發的,而是物體質素導致的時空彎曲。

也就是說,銀河中心的黑洞因為質素過大,把自己周圍的時空壓得凹進去了。

當黑洞吞噬的物質增加,其質素會變大,時空彎曲也會隨之增大。

這就好比一個人本來站在坑邊,結果有一天坑變大了,人卻沒動,那這人肯定就掉進坑裏了,而且還會一直滑到坑中間去。

太陽系如同那個站在坑邊的人,銀星黑洞的時空彎曲則好比那個不斷變大的坑。

在這種時空彎曲的影響下,太陽系會逐漸向銀河中心靠近,同時也會逐漸變大。

天文學家觀察到,太陽系每公轉一圈,它和銀心的距離就會縮短 2000 光年。照這樣的速度,要墜入銀心黑洞,還得轉 13.5 萬圈。假設公轉周期不變,還是 2.5 億年,那麽太陽系墜入銀心大概需要 33 萬億年。

事實上,離銀星越近,太陽系公轉周期就會越短,墜入黑洞的時間比這個計算值要小。

咱太陽系的宿命是墜入深淵,那它的未來會是啥樣呢?

【我們的太陽系有著怎樣的未來?】

雖然掉進銀星黑洞聽起來很恐怖,但對於太陽系來說,至少還需要上萬億年的時間,而太陽系本身是有壽命的。

恒星演化到末期會變成黑洞或太陽,太陽的體積和質素較小,不會發生超新星大爆炸,只會先膨脹再坍塌,內核變為白矮星。

太陽要是膨脹起來,很可能會把水星、金星、地球和火星一口吞掉,最後坍塌時再把剩下的行星甩掉。

也就是說,最終掉進黑洞的並非太陽,而是太陽的墳墓——白矮星。

要是人類到現在還活著,沒準已經發展到更高級的文明了,我們會在太陽熄滅之前,離開太陽系,搬到另一個更適合居住的恒星系,去另一個「地球」生活。

那個時候,就算再有壯烈的墜落,也跟我們沒關系了。也許以那時人類的科技,能看到這場墜落。畢竟是我們曾經的恒星,送它最後一程也是應該的。