時速近80萬公里,太陽在宇宙中高速飛行,為何星星卻沒變位置?

天空之城 2022/07/30 檢舉 我要評論

天空的星星可以說是人類最早的導航, 指南針沒有發明出來之前,海上的船員們都靠天上的星星來判斷方向。

因為在當時的人們看來,星星的位置似乎從來沒有變過,于是人們認為地球是宇宙的中心,所有星星都圍繞地球運行,也就有了地心說,后來哥白尼提出了日心說,但也只是把宇宙的中心從地球換到了太陽。

后來隨著科技的發展,科學家發現地球也好太陽也罷,它們都只是茫茫宇宙中普普通通的星球而已。

并且太陽和地球也不是靜止不動的,太陽帶著整個太陽系每年可以狂奔70億千米,宇宙中的其他星球也是如此, 萬物都在做著運動,只有相對靜止,沒有絕對靜止的物質。

地球圍著太陽轉,太陽圍著銀河系中心的黑洞運動,銀河系則圍繞著更大的結構運動,其中地球的公轉速度為29.8km/s,不過地球無論怎麼轉,都還在太陽系的空間范圍內,好比你在飛機上走來走去,但還是處于飛機上,真正帶著你運動的是飛機,也就是太陽。

太陽圍著銀河系中心做公轉,速度達到了每秒220公里, 即時速79.2萬公里,但太陽系的運動方向和銀河系的運動方向并不一致,整個銀河系在以每秒550公里的速度朝著長蛇座方向移動。

科學家把銀河系的速度以及太陽系的速度合并之后,計算出太陽相較于宇宙微波背景輻射的運動速度為每秒370公里, 一小時就是133萬公里,也就是太陽系一天能在宇宙中移動3200萬公里。

既然太陽系在高速運動,宇宙中的其他星系也在高速運動,為什麼我們在地球上看星星時,星星的排列形狀在上千年的時間里幾乎毫無變化?

古時人們就發現,星星的位置在幾百年漫長的歲月中都沒有發生變化,于是把它們叫做恒星,戰國時期的《甘石星經》就記載了北斗七星神似勺子外形,兩千多年過去了,為何它的位置沒有發生改變?

在地球上看的星星可以分為兩種,一種是太陽系內的天體,一種是太陽系之外的天體,太陽系內的天體,比如太陽,我們可以非常明顯的觀察到因為地球的運動,太陽的位置在一天內發生的變化。

其他行星的位置在夜空中也會隨時間發生明顯的變化,比如火星有時會離太陽非常近,但有時又會消失不見, 不過我們能夠看到的星星絕大多數都來自太陽系之外,太陽系內肉眼可見的行星只有金木水火土五顆行星,海王星和天王星因為距離太遠一般觀測不到。

那麼太陽系之外的星星都是靜止的嗎?

答案是否定的,我們在地球上能看到的太陽系之外的天體都屬于恒星,像太陽一樣,它們的運動速度非常快,我們知道運動是有方向有箭頭的,把恒星的運動簡單分解成兩個方向的分量,即視向速度和切向速度。

視向速度可以理解為恒星沿著觀測者到恒星視線方向的分量,通過它我們可以知道恒星在遠離地球還是在靠近地球。

切向速度指的是觀測者視線垂直方向的分量,它表現的是該恒星在整個天球上的位置變化,這種變化投影在天球上的表現就叫做 「自行」,即我們肉眼可見的恒星變化。

科學家發現,夜晚肉眼可見的恒星自行大多小于0.1秒/年,這里的秒不是時間上的秒,而是測量角度的秒,一秒等于一度的3600分之一, 即3600個秒才等于天空中移動的一度,而夜晚的星星每年的自行基本都小于0.1秒,這意味著要看到它們明顯的變化,至少需要36000年。

這主要是因為,那些能看到的恒星都離我們太遠了,并且缺乏明顯的參照物,所以它們在夜空中的位置是相對固定的,哪怕離我們最近的比鄰星發生了什麼重大的位置改變,在我們看來也只是挪動了一點點。

要想觀察到它們在時間中發生的位置變化,只能用高精度天文望遠鏡進行觀察。

所以天空中的星星并不是靜止不動的,而是人類存在的時間過于短暫,這些星星距離地球太遠,變化的速度太慢,導致我們無法觀測到星星的變化,造成了夜空的中的星星似乎是固定的假象。

以北斗七星為例,科學家根據每顆星星的運動速度和方向,大致描繪出了它十萬年前和十萬年后的樣子,和當下都完全是兩個形狀, 十萬年前的原始人和十萬年后的未來人,和我們看到的北斗七星截然不同,也就是說,我們每天看到的星空都是不一樣的。

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