太阳的引力究竟有多大?以至几十亿公里远的海王星都围它转?( 二 )


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太阳是太阳系的中心天体,占有太阳系总体质量的99.86%,再由万有引力定律可知,物体的质量越大它所具有的的引力也就越大,而两个物体之间的引力,与物体质量的乘积成正比,与物体距离的平方成反比 。

太阳的引力究竟有多大?以至几十亿公里远的海王星都围它转?

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而太阳虽然作为整个太阳系的绝对主宰,但它也和太阳系的八大行星一样,有自己的自转和公转轨道,太阳说明太阳也是在以一定的速度在运动着(自转与公转几乎是现在宇宙中所有星球的共性) 。八大行星要想不被太阳强大的引力吸过去从而被吞噬,它们运动的速度就必须要处在一个平衡点上,这个速度和太阳来说是相对的 。
太阳的引力究竟有多大?以至几十亿公里远的海王星都围它转?

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太阳对行星产生的引力可以充当为向心力,但是如果行星公转的线速度不够快的话,就无法拥有足够大的惯性力,提供和向心力平衡的离心力,就会使行星逐渐向太阳“旋转”,直至最后被太阳完全吞噬 。就像我们靠近高速行驶的列车附近时,可能会被卷入其中,但是当我们的速度和列车一致的时候,就不会出现这种情况 。
太阳的引力究竟有多大?以至几十亿公里远的海王星都围它转?

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所以说了这么多,就是因为海王星作为一颗行星,它自身拥有的公转线速度、它和太阳的距离以及它自身的质量,刚好能形成向心力和离心力平衡,从而形成了现在我们所认知的海王星公转轨道 。八大行星中海王星距离太阳最远约为45.04亿千米,而它的公转线速度也是最小的,只有5km/s左右,而金星公转线速度达到了47.89 km/s左右!
太阳系到底有多大,是随着人们对太阳系探索的不断深入而逐渐发生着变化的 。实质上,太阳的引力所能影响到的范围,都应该算得上太阳系的范畴 。
牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中,详细解释了物体与物体之间存在“万有引力”这一具有普遍适用性的观点,并且认为万有引力的大小,既和两个物体的质量有关系,也与它们的距离有关系 。而且给出了计算万有引力的公式:
受到当时条件的限制,牛顿并没有计算出万有引力常量G的具体数值 。后来,卡文迪许制造出了一个扭秤,利用引力扭动秤中的金属线,然后采用光学方法把这种细微的扭动放大,最后测出了万有引力常量G的数值,进一步验证和丰富了牛顿的万有引力定律 。通过应用万有引力公式,人们在当时发现了处于太阳系“边缘”地带的海王星,平均距离太阳45亿公里,以及围绕太阳系作椭圆轨道运行的哈雷彗星,围绕太阳公转周期约76年,近日点0.58个天文单位 。
后来人们又相继发现了冥王星以及柯伊伯带的众多天体,科学家们认为,太阳系的边界远远不能通过探测的方法获得准确地边界,于是把太阳系的广义边界确定为太阳的引力范围 。根据万有引力,两个物体之间引力是相互的,其大小与距离的平方成反比,与物体质量大小正相关,因此,直接说太阳的引力是多大是不准确的,它取决于目标物体本身的质量以及与太阳的距离,不同的星体、处在不同的位置,它所受到太阳的引力也是不一样的 。不过可以肯定的是,在目前观测结果下,太阳系的广义边缘奥尔特云其中分布众多的彗星,它们虽然也受到太阳的引力作用,但数值已经非常微弱了 。
虽然海王星距离太阳45亿公里,在我们看来已经非常遥远了,这个距离相当于地球与太阳距离的30倍 。但与奥尔特云距离太阳的1.6光年(15万亿公里)相比,实在不算什么,而且海王星的质量要比奥尔特云中的彗星质量大得多,受到太阳的引力不知道要大多少数量级,围绕着太阳运行自然是理所当然的 。


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