发布网友 发布时间:2022-06-02 13:58
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热心网友 时间:2023-10-28 15:34
八大行星的公转轨道是圆形的,这是为什么呢?
太阳的万有引力是一种强大的向心力,行星在这个向心力作用下绕太阳公转。
但行星际空间并非是完全真空,那里有少量弥散的离子、分子、尘埃、星体碰揰后产生的碎块、损石、彗星、小行星等实物物体。它们各种运动方向都有,并且速度有快有慢。行星在公转时,这些物体在总体上对行星起到的是碰揰、阻力,使行星减速的作用。行星的线速度减小,那么,必然是离心力减小。这时,与该轨道高度的万有引力无法保持平衡,轨道必然下降。
然而,实际的情况是行星可以保持其轨道的基本稳定。这其中的原因就是太阳风的作用。太阳风是来自太阳方向的高速正、负离子流,向远离太阳的方向运动。每个离子虽然很小,但是它们都有质量与动量。它们揰入行星大气层后,把动量转移给了行星。行星受到这种向外(远离太阳方向)的撞击后,位置有微量的提高。但这时行星的切向速度并没有提高,离心力不足以维持这样的高度,结果在太阳万有引力的作用下下落高度。万有引力导致的下落必然是有势能转化为动能,因此使行星的线速度有所提高,进而使离心力增加,行星的轨道高度得到提高。在圆周运动的前方,切向速度的方向不断向内(圆心方向)转,所以,不论哪个方向的力使线速度提高,最终都会转化为切向速度的提高。因此,太阳风具有抬高行星轨道的作用,可以对抗尘埃等阻力的降轨作用。行星的轨道停留在两者平衡的高度。
离太阳近的地方太阳风的浓度高,越远越稀。假如行星是运行在一个扁圆轨道上,那么,运动到离太阳较近的位置时,太阳风的“斥力”大,因为近处离子浓度大,碰揰的次数多。因此,近处可以更有效地抬高轨道。行星运行到离太阳较远的位置时,这种太阳风的“斥力”作用减弱,在降轨因素作用下,容易降轨。这一切的结果是有助于使行星趋向正圆轨道,即降低扁度。
再看看万有引力的作用。在扁圆轨道中,行星向近日点的运动是加速运动,部分势能转化为动能。因此,包括近日点的半周是行星运行速度相对较快的半周。当行星背离太阳向远日点运动时,是减速运动,部分动能转化为势能。因此,包括远日点的半周是速度比转慢的半周。其结果是:速度快则有抬高轨道的作用,速度慢则轨道降低。这与发射或控制卫星轨道的高低是同样道理。因此得出结论:万有引力也是使行星的轨道趋向正圆。
除上述两种主要力量之外,还有一些小的影响力,通常把它们称作微扰。这些小的作用最终阻止了行星的轨道完全形成正圆,只能是接近正圆。这些小的作用例如:相邻行星在内外轨道上走近时,相互间引力大增,分开后引力又大幅度减小;小行星或彗星碰揰行星,或者它们走近时引力的影响;太阳重心运动的影响等。
冥王星是一颗矮行星,质量小。由于它离太阳很远,太阳风的“斥力”作用与太阳的万有引力作用都大为减弱。然而,一些微扰作用对它来说却是相对增强了,因为它质量小,更容易被摄动。因此,冥王星的轨道扁度比八大行星明显增大,轨道倾角也比较大。
热心网友 时间:2023-10-28 15:35
因为太阳与八大行星之间的引力是向心力,在向心力的作用下,物体沿圆轨道进行运动(向心力大小不变,所以物体运动与中心的距离是不会变的,而切线加速度方向时刻变化,所以会以圆轨道运行),而八大行星之间还有引力作用(以及一些其他卫星),会产生干扰,所以他们的轨道近似于圆形。热心网友 时间:2023-10-28 15:35
因为他们围绕着太阳的引力在进行运动,所以引力场每一个角度大概是平均的,所以会变成圆形。