太陽的引力究竟有多大?以至幾十億公里遠的海王星都圍它轉?

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太陽的引力究竟有多大?別說是距離距離太陽45億公里的海王星了,就是距離太陽更遠的冥王星以及柯伊伯帶中的天體都照樣圍繞著太陽轉。可以這麼說,太陽系有多大,太陽的引力範圍就有多大!

圖示:太陽

太陽系有多大?

太陽系就是以太陽為中心,所有受到太陽引力約束的天體組成的一個天體系統。只要這個天體受到太陽引力的約束,它就是太陽的天體。海王星雖然距離太陽有45億公里,差不多是地球到太陽距離的30倍,但它遠遠不是太陽系的邊緣。

在海王星之外還有冥王星等眾多柯伊伯帶天體。在柯伊伯帶之外還有一個包裹著太陽系的球狀星雲,科學家叫它奧爾特雲。這裡是長週期彗星的發源地。這裡距離太陽大約5萬到10萬個天文單位(也就是日地距離的5萬到10萬倍),這差不多是0.8到1.6光年的距離。

因此太陽的引力範圍大約有0.8到1.6光年。

圖示:整個太陽系,最外層是奧爾特雲

太陽的質量太陽系中最大

我們發現宇宙中的天體運轉都有一個規律,就是質量小的天體圍繞著質量大的天體運轉。月球圍繞地球轉。地球圍繞著太陽轉。太陽和太陽系以及銀河系眾多恆星都圍繞著銀河系中心的超大質量黑洞轉。銀河系又在圍繞著本星系群的質量中心運轉著。

太陽的質量在太陽系中是最大的,它的質量佔據了真個太陽系總質量的99.86%。剩下的太陽系其它天體的質量總和只有太陽系總質量的0.14%。這個差距是非常大的。

圖示:太陽的質量造成的時空扭曲讓行星圍繞著它轉

別看太陽系中的行星質量都很大,但是它們和太陽比起來實在是微不足道的。質量巨大的太陽造成了巨大的時空扭曲,太陽周圍的天體太陽面前只能乖乖的圍繞著太陽轉了。


兔斯基聊科學


大家好,我是宇宙幻想,今天我們就說說離太陽最遠的那顆行星“海王星”,為什麼可以被太陽“引力”所吸引,那麼“引力”究竟又是怎樣形成的。

首先了解下太陽

太陽是太陽系中心的天體,太陽質量是非常大的,佔整個太陽系質量的百分之99.86。太陽系之中有八大行星,以前是九大行星,現在把冥王星給移除掉了,不再讓它列入太陽系行星之列,因為冥王星體積太小,僅為月亮的三分之一,1930年被發現,1992年在柯伊伯地帶發現一些質量和冥王星差不多的天體,2005年又發現“鬩神星”質量比冥王星還多百分之二十好幾,所以呢,被國際天文聯合會排除行星範圍,海王星理所當然成了離太陽最遙遠的一顆行星。那麼海王星離太陽距離有多遠呢?用公里數來表達大概距離是:45.5億公里,到目前為止只有美國的旅行者2號拜訪過海王星,時間是1989年8月25日。

(太陽系的行星)

“海王星”是否被“萬有引力”所吸引

萬有引力定律,是由牛頓提出的定律,但是這個定律,引力常量G,數值是多少,其實他自己都不知道。要想知道這個引力常量,需要測出兩個物體的質量,再測出兩個物體間的距離,然後最後測出物體間的引力,再把萬有引力定律帶進去,才知道這個常量。“引力”的物理假設是,不論什麼物體,都會吸收“暗能量”,“暗能量”流動的方向,形成了“引力”的現象。天體的自轉,也是因為天體吸收了“暗能量”,引起了“引力擾動”,而形成的。

(海王星)

“引力”形成原因通俗易懂假設

我們可以把宇宙空間比作一片汪洋的大海,那麼“引力”形成的過程就是:把組成大海的水分子,用一臺海水壓縮機,把這些水分子給壓縮,然後發射出去, 那麼這一片的海水就會少,其它地方的海水就會去補充,如果這個地方有小魚也會隨著補充的海水流動到這個壓縮機旁邊,這就是“引力”形成的假設概念。這裡的水分子,在宇宙之中相當於“暗物質”,壓縮機比喻成太陽,小魚比喻成海王星,這樣你可以更好地理解“引力”是怎樣的原理。不過“引力”還有愛因斯坦的新解,他說“引力”是由質量體引起的時空彎曲,愛因斯坦是世界上偉大的科學家,他提出了“狹義相對論”和“廣義相對論”,不得不說真是天才級別的人物,不過對於“引力”,他的這一解釋,還需要時間和科學實驗證據來分析。

(開洞大腦來聯想)

太陽“引力”範圍

那麼現在呢,大家就很好理解,海王星,離太陽這麼遠,為什麼也會被它的“引力”所牽制。其實海王星並不是離太陽最遠的一顆天體。在海王星外圍還有冥王星,和數以億計的小天體……當然還有哈雷彗星,太陽“引力範圍”,如果用天文單位可能更好理解,一個天文單位就是地球到太陽的距離,大概1.5億公里,海王星離太陽大約30個天文單位,太陽引力邊界大概是一萬到十萬個天文單位,太陽的引力範圍真的好大。但是如果和科學家們所說的銀河系中心的超大黑洞的“引力”範圍相比,又不是一個級別的了,這顆巨大的黑洞,“引力”範圍最好用光年來表示,這就是我們經常所說的某件無法用數字語言表達的“天文數字”,真的太大,太大了。
(銀河系中心據說是質量很大的黑洞)


好了,今天的知識就分享到這,喜歡下期見。


宇宙幻想


太陽系到底有多大,是隨著人們對太陽系探索的不斷深入而逐漸發生著變化的。實質上,太陽的引力所能影響到的範圍,都應該算得上太陽系的範疇。

牛頓在《自然哲學的數學原理》一書中,詳細解釋了物體與物體之間存在“萬有引力”這一具有普遍適用性的觀點,並且認為萬有引力的大小,既和兩個物體的質量有關係,也與它們的距離有關係。而且給出了計算萬有引力的公式:

受到當時條件的限制,牛頓並沒有計算出萬有引力常量G的具體數值。後來,卡文迪許製造出了一個扭秤,利用引力扭動秤中的金屬線,然後採用光學方法把這種細微的扭動放大,最後測出了萬有引力常量G的數值,進一步驗證和豐富了牛頓的萬有引力定律。通過應用萬有引力公式,人們在當時發現了處於太陽系“邊緣”地帶的海王星,平均距離太陽45億公里,以及圍繞太陽系作橢圓軌道運行的哈雷彗星,圍繞太陽公轉週期約76年,近日點0.58個天文單位。

後來人們又相繼發現了冥王星以及柯伊伯帶的眾多天體,科學家們認為,太陽系的邊界遠遠不能通過探測的方法獲得準確地邊界,於是把太陽系的廣義邊界確定為太陽的引力範圍。根據萬有引力,兩個物體之間引力是相互的,其大小與距離的平方成反比,與物體質量大小正相關,因此,直接說太陽的引力是多大是不準確的,它取決於目標物體本身的質量以及與太陽的距離,不同的星體、處在不同的位置,它所受到太陽的引力也是不一樣的。不過可以肯定的是,在目前觀測結果下,太陽系的廣義邊緣奧爾特雲其中分佈眾多的彗星,它們雖然也受到太陽的引力作用,但數值已經非常微弱了。

雖然海王星距離太陽45億公里,在我們看來已經非常遙遠了,這個距離相當於地球與太陽距離的30倍。但與奧爾特雲距離太陽的1.6光年(15萬億公里)相比,實在不算什麼,而且海王星的質量要比奧爾特雲中的彗星質量大得多,受到太陽的引力不知道要大多少數量級,圍繞著太陽運行自然是理所當然的。


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太陽是太陽系的中心天體,佔有太陽系總體質量的99.86%,再由萬有引力定律可知,物體的質量越大它所具有的的引力也就越大,而兩個物體之間的引力,與物體質量的乘積成正比,與物體距離的平方成反比。


而太陽雖然作為整個太陽系的絕對主宰,但它也和太陽系的八大行星一樣,有自己的自轉和公轉軌道,太陽說明太陽也是在以一定的速度在運動著(自轉與公轉幾乎是現在宇宙中所有星球的共性)。八大行星要想不被太陽強大的引力吸過去從而被吞噬,它們運動的速度就必須要處在一個平衡點上,這個速度和太陽來說是相對的。

太陽對行星產生的引力可以充當為向心力,但是如果行星公轉的線速度不夠快的話,就無法擁有足夠大的慣性力,提供和向心力平衡的離心力,就會使行星逐漸向太陽“旋轉”,直至最後被太陽完全吞噬。就像我們靠近高速行駛的列車附近時,可能會被捲入其中,但是當我們的速度和列車一致的時候,就不會出現這種情況。

所以說了這麼多,就是因為海王星作為一顆行星,它自身擁有的公轉線速度、它和太陽的距離以及它自身的質量,剛好能形成向心力和離心力平衡,從而形成了現在我們所認知的海王星公轉軌道。八大行星中海王星距離太陽最遠約為45.04億千米,而它的公轉線速度也是最小的,只有5km/s左右,而金星公轉線速度達到了47.89 km/s左右!


科學結



太陽的引力範圍雖然到達太陽系之外,但在地球表面,地球引力才是主要作用力,屬於地球引力範圍,相比之下太陽的引力可以忽略不計,否則,月球就被太陽搶走了。


在大的引力範圍之內,可以有很多小的引力範圍。同理,有木星引力範圍,海王星引力範圍。出了太陽系,臨近的恆星相隔太遠,太陽的引力仍然是主要作用力,但是增加到一定距離,太陽的引力就變得不重要了,銀河系中心的引力取而代之,就進入了銀河系引力範圍。


因為是引力大小的相對比較,就有引力差不多的區域出現,這個區域同時處在多個引力範圍之內。太陽的引力範圍遠遠超過了太陽系,這是由太陽、相鄰恆星、銀河系三者的引力共同決定的。


剛剛有事說


太陽系是以太陽為中心的宇宙星系,有科學數據表明,太陽的質量佔整個太陽系質量的百分之九十九多一點。

那麼根據牛頓的萬有引力公式F=GMm/r2可知兩個天體之間的引力跟天體的質量乘積成正比。也就是說天體的質量越大引力越大,可想而知質量佔太陽系百分之九十九的太陽對星系內其它行星的引力有多大了。

太陽的引力範圍大到可以用光年來計算,直到太陽系的最外層奧爾特星雲才漸漸減小。




遲到的成功者


海王星被人們稱為“筆尖上的行星”!

因為這顆星等是8等(數字越小越亮越容易被觀測到,越大就越暗,不容易被看到了)的藍色星球是在科學家發現天王星後,長期觀測發現天王星有規律的“越軌”😂現象,這種現象讓科學家推測是天王星的附近可能有一個“精靈”,她也應該是太陽的一個孩子,經過幾年的筆尖上的推算預測與實際觀測,在1846年的9月中,終於找到了這顆行星她就是海王星;

在1989年,“旅行者2號”順利到達了這顆幾十億公里之外的星球,她非常美麗,是人們喜歡的藍色,她還有大約14個孩子-衛星😊

海王星是人們先用數學計算與預測後再被發現的;這也同時證明了牛頓力學的偉大!

牛頓力學告訴我們,力是相互作用,力等於質量與加速度的乘積,牛頓力學還告訴我們萬有引力定律,引力大小與兩個問物體之間質量以及二者質量乘積成正比,距離的平方成反比,雖然,海王星距離太陽非常的遠,然而太陽的質量在太陽系裡的佔比百分之九十九以上,海王星的質量也不小,萬有引力的作用還是可以體現出來;

引力是相互的,實際上不僅僅太陽對他能夠捕獲的所有行星有引力而使行星繞著他轉,所有繞他轉的行星也有對太陽的引力,由於太陽系中太陽是絕對的大塊頭,我們通常都說是太陽的引力,同時,我們可以發現,行星之間相互也是有引力的,就好像一個凝聚力,太陽系的孩子們手拉手,團結在一個大家庭裡。😊


宇宙之光


太陽的質量是1.989 × 10^30 kg,也就是33萬個地球

根據萬有引力公式:



在相同距離下,太陽可以產生引力場的強度是地球的33萬倍


Pjer地學天文


這裡是科學放映室,關於太陽引力的問題,我們要明白,引力的本質是什麼?牛頓的萬有引力和愛因斯坦的廣義相對論都有對引力有過解釋,即任意兩個物體或兩個粒子間的與其質量乘積相關的吸引力,自然界中最普遍的力,簡稱引力。

  • 萬有引力定律的發現

牛頓利用自己的微積分思想和總結了開普勒三定律後,發現了萬有引力定律。1687年,在他出版的《自然哲學的數學原理》一書中描述了這個現象,牛頓認為萬有引力定律具有普適性,適用於所有物體,並且引力大小隻與物體的質量和距離有關,這就是我們在物理課本上學過的萬有引力公式:

  • 太陽的引力究竟有多大?

在太陽引力的作用下,八大行星以及其他大量的小天體都在各自的軌道上繞著太陽運動。太陽的引力十分強大,能夠束縛住數以億計的太陽系天體,使它們不會飛入星際空間或被其他恆星的引力奪走。

那麼,太陽產生的引力可以作用到多遠的地方?

這個問題需要從兩方面來討論,一個是太陽引力的主宰範圍,還有一個是太陽引力的作用範圍。

  1. 太陽引力的主宰範圍

太陽引力的主宰範圍是非常有限的,太陽無法把其他恆星系統中的天體直接捕獲過來。同樣地,其他恆星也不會從太陽系內直接捕獲天體。至於太陽引力的主宰範圍有多廣,可以計算太陽的希爾球範圍。理論上,在以太陽為中心的希爾球內,太陽的引力能夠控制其中天體的運動。

關於希爾球的概念可以考慮一下月球、地球和太陽系統。地球的希爾球半徑為150萬公里,在這個範圍內,如果有天體環繞地球運動,它們不會被太陽的引力吸引過去。月球的軌道半徑約為38萬公里,所以月球會被地球的引力束縛住。

通過計算,太陽的希爾半徑為1光年(最大可能達到3光年),太陽的引力能夠主宰其中的天體,而這個範圍就是廣義的太陽系大小。在太陽系外層空間中,存在著大量的冰凍小天體,它們被太陽的引力束縛住,形成了奧爾特雲,這些天體不會被其他恆星的引力吸引過去。

2. 太陽引力的作用範圍

雖然太陽的引力主宰範圍只有大約1光年,但它可以與遙遠的天體發生引力作用。那麼,多遠的天體還能與太陽產生引力作用呢?

根據愛因斯坦的廣義相對論,比鄰星和北極星確實會與太陽產生引力作用,但遙遠的GN-z11星系與太陽之間並沒有引力作用。因為天體之間的引力作用不是瞬間產生的,引力傳播速度不是無限快,而是光速。

太陽的年齡大約是46億年,這意味著太陽產生的引力最遠只向外傳播了46億光年。雖然太陽的引力已經傳播到了銀河系之外的星系際空間,但還遠未到達320億光年之外的GN-z11星系。

廣義相對論預言,引力必然以光速傳播,而且大質量天體之間的劇烈碰撞能夠產生可以被探測到的時空波動——引力波。如果引力是瞬時作用,就不可能存在以光速傳播的引力波。在2015年,人類首次直接探測到了由兩個黑洞碰撞產生的引力波,這有力地證實了廣義相對論。

因此,太陽存在了46億年,它的引力在宇宙中傳播了46億光年。對於距離太陽不超過46億光年的天體,它們與太陽之間會有引力作用,儘管大都極其微弱。隨著太陽引力的不斷傳播,太陽引力的作用範圍還會變得越來越大。


科學放映室


根據萬有引力定律可知,物體的質量越大那麼它所產生的引力就越大。太陽是太陽系中心天體,佔有太陽系總體質量的99.86%,海王星距離太陽有45多億遠。太陽的質量大約是2×10³⁰千克,約為地球的330000倍,所以它的引力也是地球的330000倍。.理論計算得到的太陽系引力範圍為15~23萬天文單位。

注:1天文單位約1.496億公里

1光年約9.46*10^12公里


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