速度可达每秒360公里,地球正高速穿越宇宙空间,我们却毫无感觉

解析冷知识 2024-11-07 01:59:02

在人们的大部分印象里,地球一直在自转的同时围着太阳公转,除此之外,就没有什么其他特别的运动方式了。

【太阳系】

但其实地球除了这两个常规运动方式以外,还正在以每秒360公里的速度,高速穿越宇宙空间,但是我们却毫无感觉,这是为什么呢?

太阳系的形成

现代科学通过调查认为,太阳系诞生于46亿年前。

刚开始的时候,太阳系还不像现在一样拥有这么多的天体星球,而是一片庞大的气体尘埃云,也就是太阳星云。

【太阳星云模拟图】

随着时间的推移,这些气体和尘埃逐渐形成了一个旋转的盘状结构——原恒星盘。盘中的物质开始向中心聚集,慢慢形成了一个密度和温度逐渐增加的区域。

当时中心物质的密度和温度足够高时,便引发了核聚变反应——太阳便就此诞生了。

【太阳的形成】

而在太阳形成的同时,原恒星盘中的物质继续聚集,形成了所谓的星子。这些星子又通过相互碰撞和合并,最终形成了行星。

这些行星又被分成了内行星和外行星。

因为靠近太阳,温度也相对较高,导致行星上的挥发性物质留存较少,因此形成了主要由岩石和金属组成的内行星(水星、金星、地球和火星)。

【水星】

而那些远离太阳的区域温度较低,冰和一些容易挥发的物质容易留存,进而形成了主要由气体和冰组成的外行星(木星、土星、天王星和海王星)。

另外还有一些剩余物质,它们组成了小行星、彗星和其他小天体。这些小天体分布在太阳系的各个区域,如小行星带和柯伊伯带。

【柯伊伯带】

在时间的流逝中,这些星球天地逐渐受到各种引力的影响,开始在各自的“岗位上”各司其职,形成了我们现在了解的太阳系。

太阳系之所以叫太阳系,除了太阳是其中心以外,也因为太阳吸收了整个星系99.86%的物质。

也正是因为太阳拥有这么大的质量,才能吸引其他星球围绕其进行公转(牛顿的万有引力定理:质量越大,引力越大)。

星系的旋转

我们都知道地球在自转,同时也在围绕着太阳旋转,而太阳也在围绕着更大的星系——银河系旋转,所以太阳不是静止的,且一直在带着太阳系的其他行星“跑操”。

【太阳系的运动】

银河系的形成方式和太阳系差不多,主要由核球、旋臂、银盘和银晕组成,因为形成过程中和另一个星系发生了碰撞,所以银晕内充满了各种恒星,银盘也变得厚实了起来。

而银河系旋转的中心不是一个超大恒星,而是一个超大质量的黑洞。

这个黑洞名为人马座A*,其质量是太阳的440万倍,它所具有的引力,也让整个银河系围绕着它缓缓旋转。

【人马座A*设想图】

太阳系也以每秒217公里的速度绕着人马座A*旋转。

但是同样的,这个人马座A*黑洞也不是静止不动的,它也在带着银河系围绕本星系群旋转。

本星系群主要包括银河系和仙女座星系,根据科学家当下的观测,银河系现在正在以每秒110公里的速度接近仙女座星系。

【仙女座星系】

按照这个状态,银河系很有可能在40亿年之后,和仙女座星系发生碰撞,甚至可以说,银河系和仙女座星系的边缘已经有了接触。

不过两个星系虽然大,但并不是的两块致密的整体,与其说是两个星系在发生碰撞,不如说是两个星系在慢慢融合。

地球的高速移动

在跟随星系旋转的同时,地球自身也因为这些旋转和宇宙中的其他外力,以每秒360公里速度跨越着宇宙空间。

而地球的移动的方向正是长蛇座所在的位置。

【长蛇座】

如果把长蛇座当做参考标准的话,那么包含着银河系的拉尼亚凯亚超星系团也在以每秒600千米的速度朝着这个方向移动。

所以科学家们推测,在长蛇座附近的位置,可能存在一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的“奇点”,这个奇点的引力吸引了周围超大范围内的星系。

【“奇点”概念图】

而从惯性的角度来看,人类在地球上时,也会和地球有着一样的速度,就像人坐在匀速行驶的车里,明明没有动作,却仍能日行千里。

只有当刹车或者加速的时候,车里的人才能感受到速度的存在和变化,同时还会因为惯性“人仰马翻”。

所以,要感知物体的运动,还要选择正确的参照物。如果把太阳和月亮设为参照物,那么地球很明显就在进行旋转,如果把地球作为参照物,那么我们就是相对静止在地球上。

这也是为什么“地心说”能统治欧洲天文学十多个世纪的原因。

【地心说和日心说】

但是地球在整个宇宙的运动,我们很难找到一个合适的参照物来研究地球除自转和公转以外的运动——因为宇宙中大大小小的星球实在太多了。

同时人类对于地球来说是非常渺小的,所以能够被地球的引力牢牢吸住,自然也不会被地球旋转产生的力给“甩出去”。

总之,也正是因为这些原因,我们才感觉不到地球在运动。

参考资料:

【1】一个大家长,带着八个兄弟姐妹——认识太阳系·中国数字科技馆

【2】太阳系的由来·中国科学院

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