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《天体自然运动概论》 文/趙小花 编/趙小花 我们所处的星球叫做地球，它处在一个叫做太阳系的天体系统之中。在这个天体系统中，有八个相对较大的行星围绕着太阳做圆周运动，一般被称为公转。这八个行星随自身的体积和太阳之间的距离有着引力关系，它们相互牵扯，相对牛顿的万有引力定律在运动着，与此同时它们也做着自身转动的运动，一般称为自转。这八个行星有的公转极快，离太阳最近的水星公转一圈是88天，地球公转一天是一年，距离最远的海王星公转一圈是60225天——就是165年。可以看出，八大行星的自转速度跟与太阳的距离成反比，公转速度跟与太阳的距离成正比，离的越近自转越慢，越远，自转越快，这也是因为牛顿的万有引力关系，太阳巨大的引力拉扯着离自己相对较近的行星，使之自转速度相对较远的行星慢，当行星运行在轨道上时，离地球越远，它的速度越慢，离太阳越近，它的速度越快——这就是开普勒第一定律。由于自身原因，其实也有例外，金星八大行星之中唯一逆向旋转的行星，所以非常缓慢，自转一圈是240年，它虽然不是离太阳最近的行星，却是表面温度最热的行星，因为它有大气层，热量不会散发，就像一个蒸笼，但是金星的大气层并不是由水蒸气构成，而是硫酸，另外，你如果来到这里，会看到太阳从西边升起，从东方落下。 其中木星是最大的一个行星，体积相当于地球的1000倍，木星由于体积大，自转速度极快，在其行星表面形成巨大的旋风，其中仅一个最大的旋风眼相当于地球的三倍大，另外这阵旋风在木星上已经刮了三百年。由于木星的体积巨大，其引力牵引住了67个卫星，是太阳系中拥有卫星最多的一个行星。 把行星与太阳连成一条线，在时间单位内，所扫过的面积总是相同，这就是大名鼎鼎的开普勒第二定律，之所以介绍这个定律，并不是拿来炫耀一下别人看不懂的东西，而是要说说下面这颗行星。 土星，和木星一样，是一个气体行星，在其周围有巨大的土星环，在环带中是宇宙的尘埃和陨石块，土星环并不是随着土星一直存在，只是在几亿年之前形成。不得不说的是，因为开普勒第二定律，木星和土星的引力关系造成地球与太阳之间的离心率，因而形成地球的春夏秋冬四个季节。地球与太阳的离心率在0.05—1之间循环，一个循环周期是96000年。 离的再稍远一点，就是天王星和海王星，这两个行星由于离地球太过于遥远，目前并没有实地考察，也没有探测卫星到达过这两个行星的表面，仅有两次略过它们的表面，就是旅行者一号，和旅行者二号，我们现在所能看到的影像也是这两个探测卫星拍下来传回地球。这时候反而可以说一下这两个一去不复返的人造卫星，目前来说，旅行者一号是飞出最远人造物体，它的目标就是一直向前飞，能飞多远飞多远，是的，它没有回来的那一天，目前它已经到达了奥特星云边缘，自从1977年发射，到今天，它已经飞行了41年，也仅仅，刚刚飞出太阳系。 宇宙实在太大了，离我们最近的半人马比邻星，射出的光线都要4.5年才能到达地球，这样说可能比较容易理解——太阳射出的光线要八分钟才能被我们看到，也就是我们看到的太阳光，是八分钟之前的太阳，如果太阳此刻熄灭，我们也要八分钟之后才能发现，当你抬头仰望星空时，也许你看到的那颗星星，在数万年或者数亿年前就已经消失，当它的光线到达地球的时候，在某个地方，它已消失于宇宙无尽的黑暗之中。尚不说人造卫星的飞行速度还不能达到光速的百分之一，旅行者一号的速度根据最新公布的数据是15km/s，本来我想把这个数字算出来，不过看到比邻星到地球的距离我就放弃了，4.3亿千米。 最后讲讲地球，不能不说地球的岁差运动。之所以地球有四季的变化，以及冰河时期的形成，有三个原因，那就是地球离心率偏转、自转轴偏斜和岁差运动，这三个现象就不多讲了，因为单是拎出来其中一个都可以写一篇长长的论文，在这里仅仅介绍一下这三者的周期，地球岁差运动26000年、离心率96000年、自转轴偏斜41000年（周期）。另外有兴趣的朋友想要深入了解，可以参看米兰科维奇循环—— 米兰科维奇循环(Milankovich cycles)以十万年为主要周期，伴随着四万年以及二万年左右的周期（米兰科维奇循环：Milankovich cycles）。正因为以上原因的存在，我们的地球在一定周期内会有一个由冷到暖的循环，这个循环周期大概是十万年，这个现象一直在发生着，由此而产生两个极端的最大猜想就是距今5.3亿年前的寒武纪物种大爆发，和6500万年前的白垩纪恐龙大灭绝，这两个现象的发生和冰期的循环有非常大的关系。 现在，你可以认为人类很伟大，我们探索的最远距离已经超出了太阳系，我们发射的人造卫星飞行在太阳系行星各个角落，我们的国际空间站飘浮于太空之中，我们计划着征服下一颗类地行星，不过，我想说的可能多少让你有些失望，我们人类还从未走出过月球之外，在无尽的宇宙中我们可能只能足球场上一棵绿草上的一个枝丫，这一切的一切或许不过是一个再微小不过的尘埃上发生的故事，这粒尘埃上每天都在发生重复着争吵、阴谋、嫉妒、以及自我毁灭，如果这是真的，那也实在让人发笑。也许，月球上的脚印会见证这一切的发生与消逝——登月者阿姆斯特朗的脚印留在了月球之上，由于月球没有风和颗粒，这些脚印会在这存在数百万年，或许比人类自身，还要长久。
獨立、自由、不妥協。 |
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