在太阳系中,地球和其他行星都在环抱太阳活动,固然这种活动看起来年复一年都不会改变,但事实上,行星都在远离太阳而去。原因本家儿要有两个,一个是太阳质量的减小,还有一个是行星对太阳的潮汐感化。
太阳质量的减小
在太阳引力的感化下,行星都在做近似圆周活动。因为太阳质量在不竭削减,使得太阳引力不竭削弱,所以行星城市逐渐远离太阳。那么,太阳质量是若何减小的?每年又会减小几多?
太阳时时刻刻都在进行氢核聚变反映,每秒有426万吨的质量被转换为能量,所以太阳的质量每年会是以削减134万亿吨。此外,太阳自己的勾当很是猛烈,每秒会标的目的太空中喷发出大约150万吨的物质,从而发生太阳风,这使太阳的质量每年会是以削减47万亿吨。
总得来说,太阳每年削减的质量为181万亿吨。太阳的总质量快要2000亿亿亿吨,所以太阳每年吃亏的质量占比约为9×10^-14。
例如,金星的轨道半径约为1.08亿公里,所以金星每年会因为太阳质量的减小而远离大约1厘米。地球的轨道半径约为1.5亿公里,所以地球每年会远离太阳大约1.4厘米。可以看到,这种效应长短常微弱的,我们不成能会感知到。
行星对太阳的潮汐感化
别的,因为潮汐感化,各大行星也会被推离太阳。各大行星的引力会在太阳上形当作一个潮汐隆起,而且因为行星环抱太阳的公转速度都要慢于太阳的自转速度,行星的引力就会把太阳上的潮汐隆起标的目的后拽,使得太阳的自转速度变慢,例如,地球会让太阳的自转每宿世纪变慢3毫秒。因为角动量守恒,太阳削减的角动量会转移到行星上,从而使行星的轨道半径增添,导致行星远离太阳。
不外,上述效应长短常有限的,各大行星不会无限远离太阳,并最终离开太阳的引力束厄局促。在遥远的将来,太阳演酿成白矮星之后,各大行星与太阳的距离就很难再增添(水星、金星和地球可能最终会被膨胀的太阳所吞噬)。
引力波
按照爱因斯坦的广义相对论,各大行星在环抱太阳扭转的过程中,会持续辐射出引力波,带走行星的角动量,使得行星的轨道半径反而会逐渐减小,它们会螺旋接近太阳。据估量,颠末1000万亿年之后,各大残留的行星将会撞上已经冷却为黑矮星的太阳。
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