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宇宙中各種星球是怎麼轉動起來的,為什麼轉速不一樣?

由 時空通訊 發表于 舞蹈2021-05-09
簡介金星的這種執行狀態,形成原因有兩種假設,除了像大多數行星在誕生初期都受到各種天體碰撞,自轉軸和自轉速率有一定的變化外,其內部地核很可能停止了轉動,導致整個星球停止了自轉,甚至逆執行

整週轉動是什麼意思

宇宙中各種星球是怎麼轉動起來的,為什麼轉速不一樣?

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宇宙中各種星球是怎麼轉動起來的,為什麼轉速不一樣?

為什麼宇宙中星球的自轉速度不同,那星球自轉的動力從何而來?

星球的自轉速度有快有慢,既是天生的,又受到萬有引力約束。

這與每種星球的生成方式有重大關係。

恆星是在星雲中誕生,行星是恆星吸積盤剩下的渣滓聚合而成。

星雲是漂浮在廣袤太空的宇宙塵埃,是以光年計的大片瀰漫物質,雖然非常稀薄,但體積太大太多,是孕育宇宙天體的“羊水”和“營養”。

大片的星雲在自身引力作用下會漸漸聚集,越收縮越緊密,由於收縮得不均勻不平衡,就會慢慢發生旋轉,隨著收縮越來越快,中心會形成坍縮之勢,星雲旋轉就會越來越快,離心力會把旋轉軸兩極的物質甩向赤道,成為恆星積極盤。

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這個吸積盤是扁平的,最終恆星會吸附掉吸積盤中絕大部分質量,核心由於巨大壓力和高溫而引燃氫核聚變,恆星就形成了。

因此,恆星的旋轉就是繼承了吸積盤的角動量,一直轉下去。

比如太陽系,太陽吸取了整個太陽系質量的99。86%,成為一個質量為1。9891x10^30kg的恆星。

太陽系吸積盤中剩下的0。14%質量就漸漸形成了八大行星,和若干顆矮行星、幾百顆衛星,還有無數小天體。

吸積盤在太陽的赤道位置,以太陽赤道形成一個平面就叫黃道,這些行星都在黃道上下位置圍繞著太陽公轉。

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這就說明行星的公轉主要是繼承了太陽吸積盤的角動量。

但行星自轉在繼承吸積盤角動量的同時,還有形成過程的碰撞和行星核心的變化等因素,因此各個行星的自轉速度和自轉軸與黃道夾角都不完全一樣。

比如金星和天王星自轉方向與其他行星方向相反。

天王星自轉軸幾乎是對著太陽,躺著轉圈的,而且與公轉方向相反。

天王星的這種狀態,有研究認為,是在形成初期,受到大的天體碰撞所致。

而金星自轉方向也與公轉方向相反,自轉一週需要243日(地球日,後同),公轉一週需要224。7日,也就是說金星自轉一圈比公轉一圈時間還長,因此理論上金星一天比一年還長。

當然如果按日出日落為一天的話,金星上日出日落一次需要116。75天,這是因為其與公轉逆執行的緣故,因此在金星上看太陽是西升東落,太陽最大視角不會超過48°。

金星的這種執行狀態,形成原因有兩種假設,除了像大多數行星在誕生初期都受到各種天體碰撞,自轉軸和自轉速率有一定的變化外,其內部地核很可能停止了轉動,導致整個星球停止了自轉,甚至逆執行。

金星是太陽系唯一沒有磁場的行星,這是金星地核停止了轉動的一個佐證。

地球在形成初期與一顆相當火星大小的行星相撞,相撞的結果是自轉軸偏轉了66°34‘,黃赤道形成了一個23°26’的夾角,從此有了一年四季春夏秋冬,還撞出了一個月亮,為生命孕育創造了更好條件。

宇宙中各種星球是怎麼轉動起來的,為什麼轉速不一樣?

恆星死亡後的屍骸轉動是繼承了原恆星的角動量。

有些恆星在死亡時發生大爆炸會炸得渣滓都不剩,所有物質全部迴歸太空,成為新的再生星雲,經過漫長的聚集收縮又會形成新的恆星。

有的恆星死亡後會留下一個屍骸,比如白矮星、中子星、黑洞。

一般認為,太陽質量8倍以下的恆星,死亡後會留下一個太陽質量0。5~1。4倍的白矮星;一個太陽質量8倍以上,30~40倍以下的恆星,死亡時會發生超新星大爆炸,核心可能留下一個太陽質量1。44倍到3倍左右的中子星;太陽質量40倍以上的恆星大爆炸後可能留下一顆太陽質量3倍以上的黑洞。

這些恆星屍骸旋轉速度都很快,是因為繼承了原恆星的角動量。

原恆星比屍骸大多了,旋轉的就慢一些,但根據角動量守恆定律,半徑變小的白矮星、中子星、黑洞就會比原恆星角速度快很多。

如果單從體積變小的量級估算,白矮星相對原恆星半徑一般為1/100倍,中子星相對原恆星半徑約1/100000,黑洞就史瓦西半徑就更小了。

如果按照太陽自傳週期來比較,太陽自轉週期為2。3x10^6秒,變成白矮星後自傳週期將達到2。3x10?秒,變成中子星後自傳週期會達到2。3x10^-4秒。

當然,恆星變成白矮星和中子星會損失很多質量,因此角動量守恆的計算就變得複雜些,相對會慢很多。但不管怎樣,天體變小後,角速度會大大加快。

宇宙中各種星球是怎麼轉動起來的,為什麼轉速不一樣?

天體自轉是一個很複雜的機制,還要許多需要研究弄清的問題。

宇宙中沒有靜止的物質,從微觀到宏觀所有物質都在不同的運動。

而旋轉運動則使物質能夠承受更大外力影響,是保持物質平衡的最好運動狀態,因此轉動是宇宙的自然規律。

宇宙大爆炸第一推動力也是物質運動和旋轉的原因之一,但引力和繼承角動量則是更直接的決定因素。

宇宙中幾乎沒有阻力,任何天體一旦轉動起來,沒有外力影響,就不會停止下來,會長久的轉下去。

引力、撞擊的外力、數十億年微阻力的影響,才會改變其自轉的速度和方式。

就是這樣,歡迎討論,感謝閱讀。

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