网上有关“太阳系怎样在宇宙中旅行?”话题很是火热,小编也是针对太阳系怎样在宇宙中旅行?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

如果只在太阳系的范围里,太阳是固定不动的,地球和其他行星围绕着太阳不停地旋转,这样地球上才有一年四季的变化。来源:https://488wan.com/cshi/202501-157.html

然而,在浩瀚的宇宙里,太阳率领它的家族——八大行星,正以每秒19.7千米的速度朝着武仙星座中的一点疾驶着。这一点叫作太阳向点,在天琴座的边界,离织女星不远。同时,太阳和银河系里的所有恒星,都绕银河系中心作公转运动。

太阳在银河系中以每秒250千米的速度绕银河系中心运动,大约2.6亿年转一周。若与人类相比,在人类的发展史上,100万年是一个很长的时期,可是就这100万年,太阳绕银河系中心才仅仅转了一度多一点。

如果太阳诞生50亿年,那么太阳率领它的家族才绕银河系中心转了约20圈。可见太阳系在银河系中旅行时间是多么漫长啊!太阳系是一个庞大家庭,太阳是太阳系母星,是太阳系里唯一会发光的恒星,太阳是家长,其他主要家庭成员是绕太阳运动的八大行星,它们是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。

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康德是如何解释星云假说的?

人类已知的最大星系团中心区域的主宰是体态超胖的巨椭圆星系,它们的质量可能超过5000万亿个太阳质量。它们是宇宙的主角也是星系家族的主宰。巨椭圆星系的质量大于任何其他独立的恒星结构,它们是星系团的引力中心。周围的星系全都被它捕获,在巨大的轨道上绕着椭圆星系运行。

这些“帝王星系”是星系世界中的食人兽,它们靠着吞噬其他被撕裂的星系壮大自己。当小质量星系从这些巨椭圆星系附近经过时,就会被这些巨无霸当做点心吞掉。有时作为中心的巨椭圆星系会有100多个小星系围绕其旋转,它们中的大部分都仅仅比一个美丽的旋涡星系的核球稍大。在图像上看到的巨椭圆星系好似过度肥胖的球状星团。通过观测仪器我们会明白,这些巨椭圆星系被巨大的由恒星和气体构成的晕所环绕。显然这些气体和恒星都是从近旁星系抢夺过来的。

巨椭圆星系的晕好似一张效率很好的诱网,能够从经过的更远距离的星系那里获取气体物质。于是,巨椭圆星系可以持续扩大自己的引力范围,使得它的近旁星系都只剩下恒星骸骨、没有足够的星云用来形成新的恒星。同时被捕获的气体慢慢落入巨椭圆星系,使得星系的质量越来越大。来源:https://aiyou168.com/cshi/202412-112.html

有些巨椭圆星系还具有与类星体喷流相似的结构,可以从星系核球向外喷射物质,达到几个星系直径那么远的距离。巨椭圆星系的这种活动与类星体之间可能存在某种直接的关联来源:https://488wan.com/bkjj/202412-88.html。在两个星系猛烈碰撞的过程中,另一个星系的大量气体会进入巨椭圆星系中,而星系中心的大质量黑洞很有可能被极其丰富的物质激发至类星体的能量级别,科学家观测到了喷流,证明了这种剧烈活动真实存在。距离地球最近的巨椭圆星系M87就有一个这样的喷流,而且看起来还有一个质量高达50亿个太阳质量的黑洞,它很轻易地就可以激发类星体量级的爆发。

与所有这些星系间和星系内部的狂暴相比,我们的家园银河显得格格不入,我们的核心黑洞与M87的比起来是那么的微不足道。银河之中也发生过星系间的碰撞,我们经历过的距离最近的星系碰撞正引发着大小麦哲伦星云的瓦解,最终它们会形成新的恒星群。天文学家不清楚到底那里发生过怎样的碰撞,很可能是两个小星系和银河系外缘旋臂的侧碰触发了这次事件。终有一天,所有的卫星星系都会被撕裂或吞噬,最多只能剩下被剥离了气体和外层恒星的“裸核”。仙女星系的两个小椭圆卫星星系很可能就经历了后一种过程。然而,无论是仙女星系的伴星系还是卫星星系,它们都太小,不足以对主星系的主要结构造成任何伤害来源:https://488wan.com/bkjj/202412-12.html

银河系略显平静的历史很大程度归因于它位于一个较小的疏散的星系团中,它被称为本星系群。本星系群位于室女座超星系团的外缘(超星系团是若干星系团彼此依靠引力束缚构成的集合,但成员星系团之间没有并合)。本星系群的星系在过去的几十亿年间产生了一代又一代的恒星,但打扰不到它们的邻居。但是,如果在宇宙的其他遥远处观看,它会闪耀出本地恒星形成时的壮丽光芒,如烟火一般。

如上文所提到的,在未来的30亿年到50亿年间,银河系和仙女星系将彼此碰撞,或经历一次破坏性的密近遭遇。目前,天文学家还不能判断两个星系究竟会离得有多近,也无法精准预言两个星系的结局来源:https://aiyou168.com/cshi/202501-240.html。但是根据对其他星系的观测,一旦这种密近遭遇发生,旋涡星系也就宣告了它死亡的开始,最终结果只会是碰撞和并合,尽管这一过程会持续几十亿年之久。

像太阳系这样的行星家族虽然很可能会在星系并合中毫发无损地保留下来,但旋涡星系和椭圆星系对生命的影响有着本质的差异。旋臂上的恒星永远不会游荡到星系的核球处,太阳绕银心的运行轨迹几乎是正圆形;而椭圆星系的恒星则处于混乱状态,大多数恒星在环形轨道上摇摆不定,与核球的距离不超过几千光年。

科学家还不知道椭圆星系内恒星的这种运动究竟会如何影响它控制的行星。即使椭圆星系核球附近的恒星彼此间的距离很近,比分布在太阳附近的恒星之间的间距近几百倍,但像地球一样的行星也不会受到扰动而偏离自己的公转轨道。只是椭圆星系核球附近偶尔喷射的致命辐射将成为一个麻烦。目前我们并不能将椭圆星系排除在可支持生命的星系范围外。就算椭圆星系被排除在外,我们的宇宙中仍有几十亿个旋涡星系。

人类的探测器可以到达木星,为何却不能真正接近木星呢?

要研究恒星是怎样形成的,我们的太阳(连同它的家族-)是一个很好的样品。关于太阳家族,我们已经有了开普勒定律和万有引力定律o,于是,现在就可以着手研究一下,我们这个家族是怎样形成的?形成于何年何月?目前这种显赫的局面还可以维持多久?

这里首先有一个有趣的向题:为什么行星们都沿着椭圆形轨道运动?

这个问题比较简单。在地面附近,重力是竖直向下的,但如果你把一块石头朝着和重力方向不一致的某个方向甩出去,石头就不会沿着重力的方向笔直落下去。石头得到的初速度越大,初速度的方向越接近于与重力方向的垂直,这种偏离就越大。根据理论计算,一个物体在地球的高空如果在与地球引力方向垂直的方向上获得一定大小的初速度,这个物体便不会落向地球,而是绕着地球中心作圆周运动。如果初速度更大些,物体就需要作椭圆轨道运动,人造卫星就是用这个方法发射的。来源:https://488wan.com/bkjj/202412-21.html

因此,行星一定是在过去的某个时候获得了某个初速度,所以它们都沿着椭圆轨道运动。于是,现在的问题是:这“某个时候”是何时?行星的初速度又是怎样得到的来源:https://488wan.com/bkjj/202412-96.html?要弄清楚这个问题,就等于是要回答:太阳系是在哪一天形成的,是怎样形成的,于是我们就找到了太阳系的“开端”。

在牛顿的时代,要回答这个问题的确是十分困难的,就连牛顿这样伟大的天才也对它一筹莫展。后来的历史表明,要研究太阳系的起源,人类当时所拥有的科学技术以及观测资料,实在是远远不够用。

有人曾想用“永恒”的说法来进行解释。这种说法是:太阳系可能在无限久远的过去就已经是这个样子,今后也将永远是这个样子;也就是说,太阳系没有开端,也没有终结。但是这个说法人们是很难接受的,所以科学家们仍然坚持不懈,一定要找到太阳系的“开端”。在这方面,光靠万有引力是不够的,还需要研究更多的别的东西。

在这个时期,伴随着西方的资产阶级革命,人类在哲学、物理学、化学、天文学等方面都有:了巨大的发展。在天文观测方面,由于望远镜越来越好,便观测到了木星、土星的卫星,以及土星的光环来源:https://488wan.com/bkjj/202412-43.html。望远镜又帮助我们把白茫茫一片的银河分解成许许多的恒星系,还观测到几十个云雾一般的星云。来源:https://488wan.com/xwzx/202412-79.html

在这样的背景下,有两位科学家先后对太阳系的起源提出了突破性的见解。

1755年,德国哲学家康德首先提出了“星云假说”。半个世纪以后,法国天文学家拉普拉斯根据自己独立研究的结果,也提出了相同的学说。

康德认为,太阳系的前身很可能是一块稀薄的气体云——星云。这块气体云在本身.的引力作用下,逐渐地收缩,变得越来越密集,同时也就由于某种原因开始旋转,并且随着不断收缩而转得越来越快。由于越转越快,它的形状就越来越扁,直到扁得像一块薄透镜;后来这个“透镜”的最边缘的一圈被分离出来,成为一个继续旋转的气体环;随着“透镜”继续旋转并且越转越快,又会继续再分离出第二个环,第三个环……分离出来的每一个环又在自身引力的作用下逐渐聚集,最后都凝聚成一个一个的行星,而最后剩下的气体云则凝聚成一个巨大的、发光的恒星,处在整个行星家族的中央,这就是本阳。至于行星的卫星系统,也是按照类似的过程形成的。

按照这个假说,最后形成的行星、卫星系统应当具有如下特征:所有的行星、卫星大体上都在同一平面上,并且都朝同一个方向运转,而我们的太阳系恰恰就是这个样子,所以康德的星云假说能够阐明太阳系结构上的一些特征。康德接着又把他的学说推广到恒星世界。他推断:恒星都有各自的行星系统。他还进一步预言:在宇宙中,天体不断地形成,又不断地毁灭;许许多多的太阳正在宇宙的各处形成和开始燃烧,另外的许多太阳正在熊熊燃烧,还有许多太阳则正在趋向熄灭。这就是茫茫宇宙中一幅大致的景象,以后各方面的进展都证明康德的上述预言是对的。

康德的星云假说也不是尽善尽美的,它还有着严重的缺陷,其中最主要的缺陷就是没能很好地解释太阳系所具有的巨大的角动量,特别是角动量在太阳系里的分配情况。

为了能够准确地测量和表示一个正在运动的物体所具有的“运动的量”,物理学家引进了“动量”这个概念,一个物体所具有的“运动的量”取决于两个因素:物体的质量和速度,所以物理学家就用这两者的乘积来表示“运动的量”,称为动量。动量是有方向的,它的方向就和速度方向相同。如果有两个质量相同的物体,以大小相等的速度朝相反的方向运动,那么它们的动量的总和就等于零。

说到这里,问题就出来了。现在,设想有一个均匀的圆盘以一定的角速度绕它的中心轴旋转,我们来计算这个圆盘所具有的动量。这个计算十分简单,如图所示。在圆盘上任意取一部分A,在和4对称的地方取另一相同部分B来源:https://www.aiyou168.com/zhishi/202412-24.html。因为圆盘是均匀的,所以只要A、B两部分的面积(当然取得很小)相同,它们的质量就相同。同时,这两部分的速度恰好大小相等,方向相反,这样它们的动量的和为零。将这个讨论推广到整个圆盘,最后得到的结论是:圆盘的总动量为零。

但是,如果据此就说:圆盘的“运动的量”等于零,我们便无法区分一个正在旋转的圆盘和一个静止不动的圆盘,也无法区分一个转得快的圆盘和一个转得慢的圆盘。

为了解决这个问题,物理学家建立卞另一个物理量——角动量。一个作圆周运动的物体(质点)所具有的角动量,就等于它的动量乘上圆周的半径来源:https://www.dbssx.com/cshi/202501-225.html。角动量也有正、负之分,通常规定,质点沿逆时针方向作圆周运动时,角动量为正。A、B两部分的角动量都是正的,它们的总和不等于零,而是两倍。按此计算,整个圆盘就具有一定大小的总角动量。圆盘质量越大,半径越大,转得越快,总角动量就越大。

对于由许多物体组成的系统来说,情形也是如此。例如:太阳系,各个行星绕太阳公转,都有角动量,行星公转的方向相同,所以角动量都是相加的。另外,太阳的自转,行星的自转,卫星的公转和自转,也都具有角动量,所以太阳系具有很大的角动量。

木星是太阳系行星家族中的“巨无霸”,它的质量达到了太阳的千分之一,主要的元素构成也和太阳类似,都是由大量的氢和氦组成。就算把其他七大行星相加,也只有木星四分之一的重量,在**《流浪地球》中,地球就被木星的引力俘获,差点导致人类“全军覆没”。

人类1989年,就派出了伽利略号探索木星,用了六年的时间抵达了木星的轨道,并且在这里针对木星的主要构成和内部结构展开了研究,在2003年时寿终正寝,坠毁在了木星表面。值得注意的是,虽然木星是一个巨型气态行星,但是木星也拥有自己的“地表”。如果可以进入木星的大气层,就会发现随着大气压的不断加强,氢元素逐渐液化,直到变成液态金属的状态,形成了坚固却又在流动的木星表层。

因为木星内部的液态金属氢内核,赋予了木星强大的磁场,木星的磁场是地球的14倍,并且范围更加广泛,木星强大的磁场甚至可以保护自己的卫星免遭太阳风暴的辐射。这个强大的磁场是人类探测器无法真正接近木星的关键,并不是因为木星狂暴的大气层限制了探测器的探索,而是一旦过于接近木星,探测器就可能会受到磁场的影响,和人类失去联系来源:https://www.488wan.com/cshi/202501-226.html

当年旅行者二号路过木星,在快要到达土星轨道时还受到了木星磁场影响,由此可见木星的磁场范围在背对太阳的一面,至少达到了6000万公里。面对木星的磁场,现阶段人类的探测器直接远远的观察木星,拍摄几张照片。当然在不远的未来,人类肯定可以克服这些困难,做到真正的探索木星,一起揭开披在这个大块头身上的面纱。

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