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大家对月球围绕地球转动、地球围绕太阳公转早已经习以为常，而太阳系作为一个整体，在银河系中也是时刻处在高速运动过程中的，地球自转产生昼夜的变化、地球围绕太阳公转产生了四季的变化，那么，太阳系围绕银河系中心公转怎么什么样的变化呢？其公转的周期又是多长呢？下面就简要地介绍一下这个问题。  太阳系为何围绕银河系中心公转？要解释这个问题，首先还得介绍一下太阳系中的各个星体，为何都围绕着太阳公转。太阳系的诞生，起源于上一任大质量恒星在生命末期，在发生超新星爆发之后，将众多原本恒星的组成物质，以星际物质（气体和尘埃物质等）的方式抛洒到星际空间中。而超新星爆发后所释放的巨大能量，一部分就转化为这些星际物质所具有的动能。在漫长的历史进程中，这些星际物质依靠着彼此之间的引力作用，慢慢聚合在一起，形成物质浓度相对较高的星云团。  星云团中的物质，随后在引力扰动的作用下，继续发生着持续的靠近、碰撞和聚合现象，从而形成一个或者多个星际物质集聚中心，中心周围的星际物质在中心万有引力以及自身动能的影响下，会围绕这些集聚中心进行旋转。  当星际物质集聚中心所吸聚的物质越来越多，质量越来越大，核心温度越来越高，形成了新恒星的“胚胎”，当中心质量达到一定程度、内核温度突破一定极限时，就会激发所聚集氢元素的核聚变反应，从而开启恒星向外释放光和热的序幕。 恒星周围不同距离处所残留的星际物质，由于本身具有相应的动能，依然会以一定的相对速度进行运动，在运动的过程中也在不断地发生着物质的聚集现象，从而使得残留物质具有的角动量，最终传递给形成的行星、卫星等天体，形成行星和卫星整体上都围绕恒星公转的局面。  其实，包括银河系在内的众多星系，我们看到它们都是围绕着中心进行有规律地旋转，其成因和恒星系的上述运动过程是基本一致的。只不过是先有的恒星系，后有的银河系中心。拿银河系来说，在其形成的过程中，域内宇宙空间中存在着数千亿个星系团，后来也形成了3000多亿颗恒星，而由于原来星云团的物质分布密度不同，也造成了恒星系之间的距离也差异巨大。而星际物质密度非常大的区域，所形成的恒星数量较多、质量也较大，这些恒星内部发生核聚变反应的程度也越剧烈，因此恒星的寿命也较短。  最终，在银河系恒星分布非常密集的区域，成为了整个星系的质量中心，在万有引力和外围星系本身拥有不同动能的共同影响之下，约束着整个星系的所有物质，处于距离银心不同区域的恒星系，则以不同的速度围绕着银心公转，越靠近银心，公转速度越快。与此同时，那些靠近银心区域的恒星，由于本身质量较大、寿命较短，有很多都在生命末期经历了超新星爆发，坍缩成黑洞，许许多多黑洞又进行合并，并且吞噬着附近的众多天体，最终形成了银心处的一个巨大的黑洞体－人马座a*，其质量达到了太阳质量的430万倍。  太阳系绕银河系一周需要多长时间？对于太阳系来说，如果要估算一个行星围绕太阳的公转周期非常简单，既可以用天文观测的方法直接来估算行星的公转速度，也能应用开普勒定律和万有引力定律等公式进行计算。但是，对于银河系来说，情况就比较复杂了，因为银河系的中心不像太阳系的太阳那样，占据整个系统质量的绝大部分，银心黑洞的质量仅为太阳质量的430万倍，其占据整个银河系的质量比距离1%都相差甚多，所以银河系的中心并不能简单视为一个单纯的天体来对待，因此通过公式的方法来计算太阳系的公转速度不能实现。  为了解决太阳公转速度测量的问题，科学家们换了一种思路，那就是通过人造卫星对天体中的恒星距离进行测量，通过恒星之间距离的微弱变化情况以及变化周期。2013年，人造卫星盖亚发射升空，通过视差法来估算不同恒星之间的距离，通过长期的监测，于2018年发布了最新的恒星图，包括了近20亿颗恒星，同时连续跟踪了许多恒星在观测范围内随着时间变化而发生的亮度、位置变化，结果显示，太阳正以每年7毫米的速度接近银河系的中心，其围绕银心的公转速度为230公里每秒。  与此同时，科学家们还监测到，太阳系处于银河系的一条旋臂－猎户臂上，与银心的平均距离约为2.6万光年，基本上位于银河系恒星密度较大的“繁华区”边缘。那么，我们根据太阳系与银心的距离、太阳的平均公转速度这两个数值，就可以比较容易地计算出太阳系围绕银心公转一周所需的时间为： 2π*r/v=2*3.1416*(26000* 9460730472580)/(230*3600*24*365)=2.13亿年。 太阳公转过程中对地球的影响太阳系2亿多年就会围绕银心公转一周，在此过程中，虽然太阳系与周围其它恒星系整体都是“同频共振”的，但是太阳系在银河系中所处的位置不可能一成不变，也会发生着微弱的变化，这种变化所带来的结果就是太阳系周围星际物质的密度、其它星体对太阳系整体的引力环境等等，都会随之发生着相应变化，那么，就会造成系内系外的行星与太阳之间的距离也发生着较小幅度的变化，从而一方面微弱影响着太阳内部核聚变的程度，另一方面也影响着行星表面接收太阳辐射的强度大小。  举具体的例子来分析一下，如果太阳系运行到星际物质密度较高的星际空间，那么其它星体对太阳系整体的引力效果就会产生影响，那么太阳系的行星围绕太阳的向心力有可能发生减弱，行星与太阳之间的距离会被拉大，同时较高的星际物质密度也会阻挡和吸收一部分太阳辐射，从而行星表面获取太阳辐射的总量就会降低，温度就会下降。反之，如果太阳系运行到星际物质密度比较小的宇宙空间内，那么最终的结果就会造成行星表面的温度升高一些。当然，太阳系的公转过程异常漫长 ，公转过程中对一个恒星及其行星状态的影响，需要至少上千万年才能体现出来。  科学家通过大量的地质勘探研究，发现了地球历史上存在若干次大冰期的证据，而这些大冰期之间的间隔，基本上保持在2-3亿年之间，这与太阳系围绕银心公转的周期相吻合。在每次大冰期的间隔期内，地球表面的温度，会呈现非常缓慢的上升然后又再次下降的波动状态。当然，地球上出现的大冰期，是否与太阳系围绕银心公转有必然的联系，目前在科学界还没有统一明确的结论，需要继续加以深入地研究。  总结一下在宇宙空间中，无论是单个的星体，还是一个恒星系，以至于整个星系，都无时无刻不在处于运动之中。太阳系中的众多天体，在太阳的带领下，也在“高速”地围绕银河系中心进行公转，公转周期大约在2.1亿年左右。由于公转过程中太阳系所处的宇宙空间状态并不完全一致，对于地球等行星来说，不可避免地会因这种位置以及星际物质密度的变化，产生一系列的连锁反应，但是，这种反应到底聚焦在哪些方面、反应程度如何，以现有的科学技术还不能准确地加以破解。对于宇宙来说，我们的认知还非常非常有限，而恰恰这些未解之谜，正是推动科学技术进步和人类社会发展的蓬勃动力。 |
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