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行星(或者衛星)的自轉的原因

2024-09-04科學

行星(或者衛星)的自轉與行星(或者衛星)公轉軌域離心率和行星(或者衛星)體積有關——重力天文學

大自然的規律隱藏在黑暗之中,需要我們用善於察覺光明的眼睛去發現。

愚蠢的人看到的都是黑茫茫一片,只有智者才能看到黑夜中閃爍著的真理的點點星光。

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行星(或者衛星)自轉可能與公轉軌域離心率有關。相同體積的行星(或者衛星),公轉軌域離心率越大,行星(或者衛星)自轉越快。反之,相同體積的行星(或者衛星),公轉軌域離心率越小,行星(或者衛星)自轉越慢。

註:水星除外,水星離太陽最近,自轉被太陽重力釘選(傳統上稱為潮汐釘選,實際上這不是因為潮汐力)。

例如:金星的軌域是一個接近正圓形的橢圓形,其離心率僅為0.007,這表明金星的軌域非常接近圓形。相比之下,地球的軌域離心率約為0.0167。金星體積是地球的0.86倍,與地球較接近。因為金星的軌域非常接近圓形,公轉軌域離心率非常小,所以金星幾乎不自轉。金星自轉軸傾角約為2.64度,這意味著金星的自轉軸幾乎與其公轉軌域垂直。因為金星幾乎不自轉,所以它的自轉軸幾乎與其公轉軌域垂直。

又例如:火星軌域的離心率為0.0934,遠高於地球軌域離心率的0.0167。火星體積比地球小得多,火星的體積只有地球的15%,火星的自轉角速度卻與地球差不多。火星的自轉周期為24小時37分22秒,與地球自轉周期接近。因為火星軌域的離心率大,所以火星的自轉速度快。

又例如,木星的軌域離心率為0.048,木星的自轉是太陽系所有行星中最快的,對其軸完成一次旋轉的時間少於10小時,木星的自轉周期約為9小時50分30秒。木星體積是地球的1300多倍。因為木星軌域的離心率大,再加上木星體積巨大,所以木星的自轉速度非常快。

又例如,土星的軌域離心率為0.056,土星是太陽系中自轉速度第二快的行星,僅次於木星,土星的自轉周期為10小時33分38秒。土星的體積是地球的745倍。因為土星軌域的離心率大,再加上土星體積巨大,所以土星的自轉速度非常快。

又例如,海衛一的軌域離心率只有0.000016,海衛一圍繞海王星的公轉軌域近乎正圓形,其離心率幾乎為零。海衛一自轉與公轉同步,實際上也就是沒有自轉。海衛一的自轉被認為是被潮汐釘選,位於圍繞海王星的同步軌域上,始終保持一個面朝向海王星。它的赤道幾乎與其軌域平面完全對準,也就是說海衛一的自轉軸傾角幾乎為零。實際上海衛一自轉不是被潮汐釘選,而是因為海衛一的軌域非常接近圓形,公轉軌域離心率非常小,所以海衛一不自轉。因為海衛一不自轉,所以它的赤道幾乎與其軌域平面完全對準。

終上所述,行星(或者衛星)的自轉應該與行星(或者衛星)公轉軌域離心率和行星(或者衛星)體積有關。

如果一個行星(或者衛星)公轉的軌域是圓,可能行星(或者衛星)就沒有自轉,行星(或者衛星)自轉是在橢圓的軌域上形成的。行星(或者衛星)在橢圓軌域上公轉,與圓形軌域相比,橢圓軌域外側軌域的長度要更大於內側軌域長度,這就需要行星(或者衛星)外側軌域有一個與自西向東公轉方向同向的額外速度,而行星(或者衛星)內側軌域需要有一個與公轉方向反向的額外速度,這就產生了行星(或者衛星)自西向東自轉。