为什么水星那么小,离太阳那么近也没被太阳吞噬?

如题所述

相比起其他行星,水星确实较小,并且还是靠近太阳的行星,但这与水星会不会被太阳吞噬没有直接联系。不是天体小,与太阳的距离近,就会被太阳吞噬掉。


要知道,NASA在今年发射的帕克太阳探测器与太阳的最近距离将只有690万公里,这要比水星和太阳的距离(平均5800万公里)近多了。而且帕克太阳探测器的质量只有几百公斤,这也比水星轻多了。尽管如此,帕克太阳探测器也不会掉进太阳中。


太阳的质量很大,它那强大的引力会把太阳系内的所有天体都吸引过去。但与此同时,天体以相应的速度绕着太阳快速运动,这样就能避免掉进太阳中。水星以每秒47.4公里的平均速度绕着太阳运动,太阳的引力就不会把水拉过去。天体距离太阳越近,所需的轨道速度也会越快,这样才能避免掉进太阳里。


帕克太阳探测器那么靠近太阳而不会被吞噬,正是因为它也以相应的速度绕行太阳,它在近日点的速度将高达69万公里/小时,即192公里/秒。同样的道理,人造卫星不会掉到地球上,也是因为它们以合适的速度绕着地球旋转。

另外,根据牛顿的万有引力定律和圆周运动规律可知,如果把水星换成其他行星,只要它们的轨道速度还是47.4公里/秒,它们就能在原先水星轨道上绕着太阳运动,这与行星本身的质量大小无关(只要质量远小于太阳)。

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第1个回答  2020-09-17

在我们的潜意识里,总觉得水星离太阳非常近,尤其是有些合成的图像看起来水星基本上就和太阳挨在一起!这是一种错误的误导。下面我们就看下水星和太阳的实际距离,水星现在为什么没被太阳吞噬,那么在未来呢?结局会是怎样?

水星轨道4600万公里,是太阳直径的30倍。水星每88天绕一个完整的轨道运行一周,白天的温度达到了令人窒息的400°C,或大约800°F。

由于水星的体积很小,平均半径只有2440 km,甚至比一些天然卫星(土卫六)还要小,这样的质量也没有足够的引力来保住自己的大气层,再加上炙热的高温、离太阳的距离,水星的整个大气层已经完全被太阳风剥离了。

与我们地区相比虽然水星的温度很热,环境恶劣,但是我们要记住水星离太阳仍然有4600万公里的距离。与太阳本身的直径相比,水星轨道的大小是太阳直径的30多倍。因此水星真的离太阳很远。

水星为什么没被太阳吞噬

相信你看了水星的实际距离,也能认识到不存在我们所担心的为何水星这么小,离太阳近为何没有被太阳吞噬,根据牛顿的万有引力定律,距离的变化、质量的变化只会影响到行星的轨道周期,而且行星轨道还十分稳定并不会直线撞向太阳。因此就算水星的轨道半径缩了一半,无非就是公转速度加快而已,不会造成什么直接的后果。

但是我们都知道牛顿引力是广义相对论的近似值。在广义相对论下,不仅是水星,包括地球在内也不会永远在稳定不变的轨道上运行。

首先水星的轨道会发生进动,每个周期的轨道会出现误差,甚至在太阳系中每个行星的轨道都不是一个闭合的椭圆,都存在微小的误差,这是由于广义相对论下的轨道衰减,也就是引力辐射造成的。因此水星的轨道目前在缓慢的缩减,最终会螺旋撞向太阳。但这个过程还是非常非常缓慢。

在水星螺旋靠近太阳的同时,还会发生另外一件事!这对水星来说也是致命的。而且我们可以在宇宙中观察到这种惊人的现象。

离母恒星比较近的行星,会被高温蒸发掉

在宇宙中存在一些拥有行星的恒星系统,它们的行星离母恒星非常近,甚至是几倍的恒星直径。像这样离母恒星比较近的行星非常容易观察到,因为行星离母恒星越近,对母恒星造成的轨道摆动越严重,并且这些行星也非常频繁地从母星前面经过,会挡住一小部分光线。水星现在的情况是,虽然它相对来说离太阳近,大气被太阳风剥离,但是,至少水星表面的岩石还是安全的。

如果一颗行星的轨道离母星不断地靠近,那么它的表面地岩石都可能不保,这听起来有点不可思议。下面就是我们观察到地真实情况!当一颗行星在一颗恒星前面经过时我们应该看到什么?

我们应该看到,当行星穿过母星时,一小部分恒星的光应该被阻挡,而且会不断地增加,当行星穿过恒星中心时达到最大值,然后当行星再次远离恒星时恒星光以对称的方式变化。当这颗行星继续绕恒星运行时,这种模式会不断的重复。但是科学家观测恒星KIC 12557548时,光线曲线是下图这样变化的:

这条曲线有些不对称。下降的速度和上升的速度比预期的都要慢得多。据我们所知,这只能意味着经过恒星的行星发生了一件事:这个星球有尾巴!在我们的常识里,尾巴是彗星的,怎么可能是行星的,而且一颗连大气都没有的行星怎么可能有尾巴呢?

由于观察到的这颗行星公转周期只有15个小时,离母恒星非常近,表面的温度很容易接近2000°C(3600°F),在真空的太空中,这样的高温足以让一颗行星沸腾!换句话说,这颗行星的岩石正在以原子的形式被蒸发!

根据蒸发的速度,整个行星很可能在1亿年后消失。这似乎是一段很长的时间,但这个时间相对于我们太阳系来说只相当于2%!因此许多研究得出的结论是,行星不是永恒的物体也会死亡,这可能是未来水星被完全蒸发的情况!

那么根据上文我们就能很容易得出水星在未来会发生什么?

公转速度加快,但是会稳定的运行,在引力辐射的作用下轨道会发生衰减,螺旋靠近太阳,在太阳的高温下,水星会被蒸发

就像我们观察到恒星KIC 12557548的这颗行星一样,一个原子一个原子慢慢的被母恒星蒸发掉。这就是水星为什么现在不会被太阳吞噬,而在未来有可能被太阳蒸发掉。

第2个回答  2020-09-19

因为水星的转速非常的高。水星在太阳系里面算是一个非常小的行星了,它离带太阳也是非常近的,但是它却一直没有被太阳吞噬,这是因为它的转速非常高,就导致太阳不能把它给吸附过去,从而就不会被太阳吞噬掉,它就可以继续在太阳系当中存在。

水星的转速是其他的星球所不能比的。在太阳系当中,所有的行星都是围绕着太阳转的,而他它们本身在公转时候也有着自己的自转,但是因为各个星球的质量和离太阳的远近不同,所以就导致各个星球的转速不同,水星是在这几个行星当中质量最小的一个,它离太阳也是最近的,但是它却一直存在于太阳系当中,没有被太阳吞噬,正是因为它的转速非常的高,导致太阳系不能把它吸附过去,这样的话,它就可以继续存在了,其实水星当时的自转的速度是非常快的,而其他的行星与它相比自转的转速就要慢的很多,因此水星当时这样是因为它不想被太阳给吞噬了,它为了能够继续存在于太阳系当中,它只能这样做。

水星的转速非常的快,就会与太阳之间产生摩擦,这样的话就不容易被太阳给吞噬了。行星在转的时候,它会与太阳之间产生一种摩擦力,而这种摩擦力会根据水星的转速的快慢而进行调整,如果水星的转速非常快的话,它和太阳之间的摩擦力就非常大,而太阳的引力虽然也是非常大的,但是水星的转速是非常快的,太阳的引力是没有摩擦力大的,这样的话太阳就不能把水星给吸附过去了。

水星一直存在于太阳系,这是因为水星的转速会导致产生一种摩擦力,而太阳的引力没有这个摩擦力大。

第3个回答  2020-09-16

为什么水星是如此之小,如此之近以至于它必须被太阳吞噬?

这个问题真的没有道理。因为引力是相互的,所以两个物体相互吸引。引力的大小与相互作用物体的质量成正比,而与距离的平方成反比。该原理告诉我们,如果水星的质量更大,则与太阳的相互引力将更大,并且更容易被太阳吞噬。

广义相对论告诉我们,引力的本质是质量物体对周围时空的弯曲。只要有质量,无论它有多大或多小,都会干扰周围的时空。然而,这种定律对于质量小的物体对时空的扰动很小,反而大质量物体则非常明显。

这种时空曲率表现为围绕大物体形成的时空涡旋或时空陷阱。小天体或通过大质量物体附近的物体将掉入该时空涡流,并最终落入大天体,就像被吸引一样。这种现象是万有引力。但是,当一个物体穿过围绕着巨大天体的时空涡流时,如果它具有足够的速度,就不会被拉入其中。因此,如果质量很小或很近,它就不会被太阳吞下,速度起着关键作用。摆脱引力涡流的唯一方法是速度。速度越快,就越容易摆脱重力,速度越慢,就越容易被重力捕获。

这形成了两个宇宙速度。第一宇宙速度是轨道速度。一旦达到该速度,它就可以与巨大天体的引力竞争,并绕着两方的质心旋转,而这两方既不会坠落,也不会逃逸。宇宙的速度就是逃脱的速度。以这种速度,它将逃避大型物体的重力并逃逸到一定距离。

在地球上,为了抵消地球的引力,第一个宇宙的速度为每秒7.9公里,第二个宇宙的速度为每秒11.2公里。逃避地球轨道上太阳引力的速度是第三宇宙速度,即每秒16.7公里。

因此,只要受太阳引力影响的行星达到其轨道运行速度,它们就不会被太阳吞没。当形成太阳系时,该轨道速度是从旋转吸积盘的角速度继承的。距离越长,旋转速度越慢。水星离太阳最近,因此它旋转最快,线速度为每秒47.89公里。这个速度是绕行轨道的速度,它既不会被太阳吞没,也不会逃逸。

因此,水星是否会被太阳吞噬,不是它的大小,也不是距离,而是它的旋转速度。距离更近,只要水星旋转得更快,它就不会被太阳吞下。即使它落在太阳上,只要水星能够达到足够的速度,它就可以逃脱太阳的引力,冲出太阳系,成为一个到处徘徊的星球。

所以说,担心水星离太阳太近会吞下它是不合理的。

第4个回答  2020-09-20

水星那么小,离太阳那么近却没被太阳吞噬,是因为太阳的这些外部气体不足以阻挡水星。当物体受到天体的引力和其在此处运动产生的离心力一致时,那么天体将继续在这个轨道上运行下去,但人造卫星终有一天会脱轨重返大气层、国际空间站隔三差五需要重新推高轨道?其实只是稀薄大气的阻力而已,导致绕轨速度降低,从何引力略大于离心力,脱轨就很正常了!

水星近日点的进动,导致远地点每100年移动5600角秒(经典定律计算5557角秒,广义相对论计算剩余的43角秒)。看起来水星的轨道像一个完美的花瓣形状!当然,上面的数字稍微夸大了远地点和近日点!然而,总的来说,太阳外层气体位于约10,000公里处,太阳表层的波动只将范围扩大到几个太阳半径,即约140万公里至300万公里(粗略估计)!

这种时空曲率由质量物体周围时空涡旋或时空陷阱的形成来表示。在穿过一个小天体或一个大质量物体附近的物体后,它会落在这个时空漩涡中,最终落在大天体上,就像被它吸引一样。这种现象就是万有引力。然而,当一个物体穿过一个巨大天体周围的时空漩涡时,如果它有足够的速度,它就不会被拖入其中。因此,如果水星质量小或距离近,它不会被太阳吞噬。关键因素是速度。

因此,只要被太阳引力吸引的行星达到盘旋的速度,它们就不会被太阳吞噬。这个轨道速度是从太阳系形成时旋转吸积盘的角速度继承而来的。距离越远,转速越慢。水星离太阳最近,所以它以最快的速度旋转,线速度为每秒47.89公里。这个速度就是盘旋速度,既不会被太阳吞噬,也不会逃逸。