地球的运行轨迹是什么形状
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发布时间：2022-10-13 02:00
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时间：2023-10-26 21:15
地球的运行轨迹是什么形状
地球的运行轨迹是什么形状，在现实生活中，很多人都知道地球是围绕着太阳公转的，而公转的运行轨道呈现了一个形状，下面就为大家分享下地球的运行轨迹是什么形状。
地球的运行轨迹是什么形状1
地球公转轨道的形状是一个椭圆。
地球公转轨道的半长轴为14,900万千米，半短轴为14,958万千米，其偏心率为0.0167%，说明地球公转轨道非常接近于圆形。
地球运行轨迹为什么是椭圆
椭圆的轨道是地球对附近的天体引力的折中。仅有一个行星和一个恒星的系统是没有任何意义的。早期的太阳系在形成过程中，原始的行星受到了小行星的撞击和其他一系列扰动，才导致椭圆轨道的形成。这叫行星徙动理论。
太阳在带着太阳系的所有行星，在宇宙中进行着运动。而任何物体都是有惯性的，这就导致了原本从理论上来说应该是圆形的轨道发生了变形，形成了所谓的椭圆形轨道。行星运行的轨迹远比我们想象的要复杂，也就是地球自诞生那日起就没有回到过同一点上，不是简单的圆形或椭圆形轨道，而是更复杂的螺旋形轨道
搜寻系外行星方法：
1、天体测量法。天体测量法是搜寻太阳系外行星最古老的方法。这个方法是精确地测量恒星在天空的位置及观察那个位置如何随着时间的改变而改变。如果恒星有一颗行星，则行星的重力将造成恒星在一条微小的圆形轨道上移动。这样一来，恒星和行星围绕着它们共同的质心旋转。由于恒星的质量比行星大得多，它的运行轨道比行星小得多。
2、视向速度法。视向速度法利用了恒星在行星重力的作用下在一条微小的圆形轨道上移动这个事实，目标是测量恒星向着地球或离开地球的运动速度。根据多普勒效应，恒星的视向速度可以从恒星光谱线的移动推导出来。
3、凌日法。当行星运行到恒星前方的时候，恒星的光芒会相应减弱。光芒减弱的程度取决于恒星和行星的体积。在恒星HD 209458的例子中，它的光芒减弱了1.7%。天文学家用凌日法发现了恒星HD 209458的行星HD 209458b。
地球的运行轨迹是什么形状2
地球为什么会公转
地球绕日公转的原因是错踪复杂的，这要追溯到太阳系形成之时。
现在对太阳系形成的主流学说是“星云假说”。
星云假说主张太阳系从一巨大的有几光年跨度的分子云的碎片引力塌陷的过程中形成。几十年前，传统观点还是认为太阳是在相对孤立中形成的，但对古陨石的研究发现短暂的同位素（如铁-60）的踪迹，该元素只能在爆炸及寿命较短的恒星中形成。这显示在太阳形成的过程中附近发生了若干次超新星爆发。
其中一颗超新星的冲击波可能在分子云中造成了超密度区域，导致了这个区域塌陷，从而触发了太阳的形成。因为只有大质量、短寿恒星才会产生超新星爆发，太阳一定是在一个产生了大质量恒星的一个大恒星诞生区域里（可能类似于猎户座星云)形成。
这些被称为“前太阳星云”的塌陷气体区域中的一部分将形成太阳系。这一区域直径在7000到20,000天文单位（AU）其质量刚好超过太阳。它的组成跟今天的太阳差不多。由太初核合成产生的元素氢、氦、和少量的锂组成了塌陷星云质量的98%。剩下的2%质量由在前代恒星核合成中产生的金属重元素组成。在这些恒星的晚年它们把这些重元素抛射成为星际物质。
因为角动量守恒，星云塌陷时转动加快。随着星云浓缩，其中的原子相互碰撞频率增高，把它们的动能转化成热能。其质量集中的中心越来越比周边环绕的盘热。大约经过100,000年，在引力、气体压力、磁场力和转动惯量的相互竞争下，收缩的星云扁平化成了一个直径约200AU的原行星盘，并在中心形成一个热致密的原恒星。
太阳系里诸多行星均被认为成形于“太阳星云”，而太阳星云是太阳形成中剩下的气体和尘埃形成的圆盘状云。目前被接受的行星形成假说称为吸积，在这里行星从绕原恒星的轨道上的尘埃颗粒开始形成。
通过直接收缩，这些颗粒形成一到十公里直径的块状物, 然后它们互相碰撞形成更大的尺寸约5公里的天体（微行星）。透过进一步相撞逐渐加大它们的尺寸, 在接下来的几百万年中大约每年增加几厘米。
总之，太阳系恒星太阳的形成和地球的形成都是比较激烈的过程，最终形成比较稳定的状态，地球与太阳之间的引力决定了要想达到一个稳定状态，以太阳为参照物，地球必然要相对太阳做圆周运动，反之亦然，否则要么被太阳俘获，要么逃到太阳引力的'逃逸速度，飞离太阳，因此，地球与太阳的运动状态很可能也是一种自然选择的结果。
地球绕日公转的轨道之所以是椭圆而不是完美的正圆，是太阳系其他行星以及太阳系以外整个宇宙引力作用的结果。
地球的运行轨迹是什么形状3
地球为什么会绕太阳转？
严格地来说，地球并不是单纯的受到太阳的引力绕太阳公转。而是绕着地球与太阳组成系统的的质量中心而转动(如果不考虑其它天体的影响)。
我们要知道太阳是太阳系的中心天体，而地球只是太阳系中一颗普通的行星，太阳的质量是地球质量的33万倍，日地的公共质量中心离太阳中心仅450千米。
这个距离与约为70万千米的太阳半径相比，实在是微不足道的，与日地1.5亿千米的距离相比，那就更小了。
迄今为止，我们也只能根据物理去解释这个话题，要知道宇宙中并不是任何物质都是静止不动的，就算再大的物质，它们都是由最小的物质也就是原子组成。
无时无刻都在运转的以原子核为中心的物质构成了整个宇宙中的所有一切物质的存在，旋转的质子和电子同时具备了引力的，这就是引力作用的必然结果。
地球公转是指地球按一定的轨道环绕太阳的运动，方向是自西向东（与自转方向一致），即地球的北极上空向下俯瞰地球呈现逆时针，从南极上空俯瞰的话就是顺时针。
而地球的公转是一种周期性的圆周运动，因此地球的公转包括角速度和线速度两个方面，如果采用一个恒星年作为地球公转的周期，由于地球公转的平均角速度是每年360°，也就是经过365.2564日地球公转360°，计算得知每日公转0.986°，即平均角速度为1°/天。
又由于地球轨道总长度为940000000千米，换句话说就是经过365.2564日地球就公转了9.4亿千米，可以计算，线速度=940,000,000KM/365天=940,000,000秒/（365x24x3600）秒=29.8千米，大约也就是每秒30千米。
万有引力定律和开普勒定律。
由于太阳和地球之间有万有引力的作用，所以导致了地球围绕太阳作周期性运行，而万有引力和地球公转所产生的离心力之间处于平衡状态，地球才得以稳定运行。
曾经也有科学家们认为行星的运行轨道是标准的圆形，但是随着开普勒对行星轨道的深入研究，这一说法才漏出了破绽。
开普勒在对火星运行的观测数据的基础上编制更加详细的火星运行周期表，很快他发现火星并不是在轨道上按照正圆形运行，相反火星总是“出轨”。
因此，开普勒认为或许天体的轨道运行应该是带有一定偏心率的椭圆，在一定的深入研究后，著名的开普勒第一定律和第二定律就这样诞生了。
由开普勒运动第二定律（对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积）SAB=SCD=SEK 可以得到。
地球公转速度与日地距离是有关系的，由于地球的运动轨迹是椭圆轨道，那地球公转的角速度和线速度就不是一个固定的值，会随着日地距离的变化而改变。
在近日点时，公转的速度会比较快，据计算角速度为1°1′11〃/日，线速度为30.3千米/秒；在远日点的时候，地球公转的速度就比较慢，据计算角速度为57′11〃/日，线速度为29.3千米/秒。
地球的公转带来的现象:比如四季的形成、季节的变化、昼夜长短的变化和五带的划分 等等。
地球在进行公转时，地轴是倾斜的，并且它的空间指向保持不变。由于地球在公转轨道的不同位置，地球表面受太阳照射的情况也就不完全相同，就产生了季节。至于地球的公转为什么可以形成那么多现象，这里就不一一举例了。
有人这时候提出疑问既然地球绕太阳转，每个周期的速度可以说是毫秒不差，轨迹却是椭圆的。
是不是有个力干扰轨道的运行？
其实不然，从开普勒定律我们能够看出，行星围绕恒星运转轨道是椭圆形就是一个定律，并不是由于其它作用力导致的。
这是标准的椭圆方程，其中e为该椭圆的偏心率，也就是说当e＝0时，行星公转轨道为正圆形；当 0<e p="" <1时，行星公转轨道为椭圆。
地球绕太阳公转轨道是一个椭圆形，这是由地球与太阳之间的距离、公转初始速度以及太阳质量共同决定的，其偏心率介于0和1之间，并非有另外的一个作用力干扰。
地球的公转轨道为什么是椭圆？
我们知道，太阳是在太阳系的中心，然后八大行星一圈一圈的以圆形围绕太阳进行运动。但是实际上根据开普勒第一定律，地球围绕太阳公转的轨道是一个椭圆，而且这个椭圆的偏心率e＝0.0549，非常接近标准圆。
在太阳系内，各个行星围绕太阳进行运动，在此同时太阳系也在银河系中围绕着银心运动，这样就可以理解为是太阳在牵引着各个行星围绕银心运动。
那也就是说我们的地球是在小范围内围绕太阳运动，大范围内围绕银心运动，于是地球就受到了两个离心力。
那如果当地球运动到太阳与银心之间时，此时的两个离心力方向相反，离心力就会减小，这个时候地球受到太阳的万有引力将大于离心力，于是地球会向太阳靠近，形成了近日点。
如果当地球位于太阳和银心的同侧，两离心力方向相同，离心力发生叠加会变大，太阳的万有引力小于离心力，地球就会发生远离太阳的现象，这个时候形成了远日点，这就形成了一个椭圆轨道。
举个例子来理解一下，如果站在公交车里，车子向右侧转弯，这个时候你肯定会因为离心力增加而被甩向左侧。我们也可以通过计算来证明地球公转呈现椭圆轨迹，由圆周运动的向心力公式F=mv/r，这时的向心力F为是由太阳引力的GMm/r提供。
所以就有mv/r=GMm/r，得地球的公转速度v=√GM/r（r是日地平均距离，M为太阳质量，G为万有引力常数），通过这个式子可以发现地球的公转速度只与日地距离有关，而日地距离会发生变化，所以速度也会发生变化。
