03.02 我們知道,地球一年是365天,那太陽的一年是多少天,銀河系的一年又是多少天?

亞馬孫蝴蝶


看了那些大神的精彩回答,令在下實是欽佩,現在我也來講幾句,以拋磚引玉。


人類所說地球的一年是地球領著月球繞太陽公轉一週的時間,是365天;太陽的一年就是太陽率領2光年的太陽系繞銀河系中心公轉一圈的時間,是2.5億地球年;銀河系的一年就是它率領10萬光年的銀河系繞本超星系中心公轉一圈的時間,約為1000億年。

太陽的一年

太陽的公轉是通過天文測算出來的。最開始是從太陽距離銀心為2.6萬光年,然後利用圓周方法計算出太陽的軌道約為16.34萬光年(一光年約9.46萬億km),也就是1.73億億億km,太陽公轉速度為220km/s,一個地球年的時間可以走69.38億km,最終得出結果:太陽繞銀河系中心公轉一圈的時間約2.5億地球年,也就是太陽的一年。


太陽與其它星系會繞銀心公轉就是因為銀心有一個質量是太陽400萬倍的超級大黑洞,大黑洞的外部還裹著一層層的高速運轉的恆星密集區,於是形成了一個直徑約2萬光年,厚約1光年的球狀銀核。於是帶動了10萬光年的銀河系跟隨者旋轉。

終於找到下面這張太陽軌跡動態圖:

既然太陽系繞著銀心公轉,那麼銀河系是否也繞著某個大型星系公轉呢?

還真有!

銀河系的一年

銀河系的直徑達10萬光年,如果要讓它繞著公轉的星系一定更大了?這個星系中心會怎樣的存在呢?

然而不然,銀河系所在的本超星系群卻是一個疏散星系,又稱室女座超星系,沒有什麼明顯的中心。所謂的銀河系公轉其實是它與仙女座以及其它2000多個星系質量的中心,也就是質心,本超星系中的所有星系都是圍繞著這個質心旋轉,包括銀河系。



本超星系的直徑約有上億光年,它的中心就在M87的橢圓星系中,M87星系中有很多超級黑洞,其中一個就是M87黑洞。銀河系距離這個質心約有6000萬光年。有人認為銀河系就是繞著M87黑洞公轉,轉一圈約需1000億年,也就是銀河系的一年。


我們知道宇宙誕生也就約137億年,所以銀河系要在約860億年後才會完成一次公轉,目前還只轉了1/7。

不過,有些專家預計銀河系無法完成它的公轉了,因為銀河系與仙女系將於38億年後相撞並融合為一個星系,而這種星系碰撞也是本超星系中常有的事。另外每隔100億年,本超星系的質心就會發生一次鉅變。

下圖為銀河系與仙女系的融合星系:

也就是銀河系不存在真正的公轉,可以說它的一年可以達到永恆。


弄潮科學


在地球上我們所說的一年,就是地球繞太陽中心公轉了一週的時間。一年時間的全長為365日5小時48分46秒。 那麼按照這個定義我們可以計算出太陽系其他行星的一年。

水星一年有87.7個地球日

金星一年有224.7個地球日

火星一年有686.98個地球日

木星一年有4332.71個地球日

土星一年有10759.5個地球日

天王星一年有30685個地球日

海王星一年有60190個地球日

太陽的一年就是,太陽繞銀河系中心公轉一週的時間,太陽在距離銀河中心24,000至26,000光年的距離上繞著銀河公轉。由於銀河系在宇宙微波背景輻射(CMB)中以550公里/秒的速度朝向長蛇座的方向運動,這兩個速度合成之後,太陽相對於CMB的速度是370公里/秒,朝向巨爵座或獅子座的方向運動。

太陽繞完一週大約要花2.25億至2.5億地球年。

那銀河系是否需繞行某個中心運轉呢?

銀河系和周圍約50個成員星系組成星系群叫做本星系群,大部分多為矮星系,銀河系按個頭大小排行老二。本星系群橫跨約1000萬光年。那麼含有多一點的星系,100個以上,稱它為星系團。本星系群和周圍五十多個星系團與星系群組成本超星系團,即室女座超星系團。約含有2500個以上的成員星系,橫跨1-2億光年。而本超星系團的大部分成員星系都集中在室女座星系團中,是室女座超星系團的質量中心。如果真的要銀河系繞行一圈大概需要1000多億年,由於宇宙年齡只有137億年,所以才走了近10分之一。由於宇宙還包含更大尺度的結構,而且處於不斷的膨脹之中,目前科學家通過觀測也無法確定銀河系的運行規律。


科學探測器


太陽自轉嗎?太陽公轉嗎?如果它即自轉又公轉,我們就可以仿照地球日和地球年,定義太陽日和太陽年,至於銀河系嘛,問題就比較複雜了。

人類將地球自轉一圈,定義為一天,將地球圍繞太陽公轉一圈,定義為一年,一年就是目前地球大約自轉365圈的時間。

圖示:在網上找一張即演示地球公轉,又演示地球自轉的動圖可不容易,該圖出自Tumblr,作者未知,想感謝一下都找不到人。


但是小心地球的自轉在減速,因此用天這樣的單位定義地球年很危險,因為如果按小時算,地球年的時間相當穩定。但地球日的時間在時間的長河中卻在發生著巨大變化。有充分的證據證明,在大約45億年前,地球的一天只有5小時,即每5小時地球就自轉一圈,那時候地球的一年可就不是365天,而是差不多365*24/5=1752天!


之所以強調這個問題不是吹毛求疵,而是因為太陽要繞行銀心一圈,需要的時間相當漫長呢,如果用地球日作為計算單位,就得特別指明是當下的地球日,否則等太陽真的轉夠一圈的時候,地球上的一天,早已面目全非了。


好了,書歸正傳。當我們以太陽為中心時,太陽居於圖像中央不動。但這並非事實,事實是太陽同樣有著自己的自轉,並且圍繞著銀心轉圈,我們的確可以將地球日和地球年這樣的概念,推廣得到太陽日和太陽年。


太陽的自轉和公轉

首先,讓我們看看太陽的自轉。太陽的自轉和地球的自轉有所不同,因為太陽是一團氣體,這個巨大的氣體球自轉的時候,不同部分的自轉速度不同,因此太陽上不同緯度的地方,自轉一圈所需要的時間有所區別,如果用地球日(大約24小時)作為標尺測量太陽的自轉,那麼天文學家們得到的數據,見下圖。非常有趣的是,太陽的赤道雖然最大,但赤道上的氣體旋轉速度最快,它們每25個地球日就旋轉一圈,而太陽的南北極氣體旋轉速度最慢,大約35個地球日才旋轉一週。

圖示:太陽的自轉週期,不同緯度的太陽,自轉週期不同,這就是氣態天體和地球這樣的岩石天體的差別。


而太陽圍繞銀心的公轉嘛,此前數年網上流傳一張新的的太陽系動圖,這張動圖極具張力,展示了太陽在銀河系中飛奔的雄姿,不過該圖稍有瑕疵,首先沒有考慮到太陽系的傾角問題,其次太陽系的所有行星都差不多在同一個平面上,不會被太陽給拉下,不會有什麼延遲,否則太陽跑太快,就要把自己的行星給弄丟了。但也堪稱瑕不掩瑜,讓我們知道,地球不僅在自轉在圍繞太陽公轉,同時還伴隨著太陽在太空中飛奔呢,

圖示:太陽系相對銀河平面的傾角為大約60度


天文學家測算太陽的奔跑速度為大約為每秒47公里,這速度真心不慢,換算我們更習慣的表達方法,速度高達828,000 km/小時。只不過,太陽系位於銀河系的邊疆,不知道是幾線城市,離銀心實在太遠,因此繞的圈子自然也就很大,但太陽到底需要多長時間才能繞銀心一圈,目前只有估算數據,是否靠譜,只有天知道。但有個數字總比沒有強,天文學家認為,太陽繞銀河一圈的時候,地球已經繞太陽轉了2億3千萬圈了。

圖示:奔跑吧,太陽!


然而,太陽真的在圍繞銀心轉圈嗎?

隨著更多天文現象的觀察,這一過去認為理所當然的認識,也在發生著變化。因為,銀河系不是一個簡單的螺旋星系,而是一個具有中心條狀結構的螺旋星系,中心條狀結構對螺旋星系的旋臂中恆星的運動有很大影響,這意味著太陽也許會衝出銀河系,也許會以另一種軌跡在銀河系中運動,未必一定會圍繞銀河系中心旋轉。

圖示:蓋亞衛星觀察到一些恆星正在衝進銀河系中,而銀河系裡也有一些恆星正在衝出銀河系的道路上。我們的太陽究竟未來的軌跡是什麼呢?沒人知道答案


實際上,按照最新的蓋亞衛星觀察數據顯示,有許多恆星正在銀河系的一些奇怪位置上運動,它們像一條河流般穿過銀河系。所以,目前我們真的不知道,太陽的未來運動軌跡到底是什麼,因此要說太陽年這樣的概念,也就成了純粹的紙上談兵。



裸猿的故事


如果將一個星體圍繞主星體運行一圈視為一年的話,那麼不同的星體上一年的時間將都不會相同,地球上一年是365天(地球日,下同),月球上一年就是一個月(27.32天),水星是87.9天 ,金星是224.7天,火星是687天,相當於1.9年(地球年,下同),木星是11.8年,土星是29.5年,天王星是84.0年,海王星是164.8年。

那麼太陽的一年該怎麼算呢?太陽是處於銀河系中,並且隨著銀河系的旋轉趨勢而為著銀心旋轉,它率領著整個太陽系以每秒鐘250公里左右的速度繞著銀河系中心飛行,太陽系距離銀河系中心位置大約2.6萬光年,有速度,有半徑就可以算出太陽公轉一週的距離了,浙江這個距離除以光年的長度,就能得出太陽圍繞銀河系中心旋轉一週的時間約為2.5億年,這也就是說,太陽一年的時間約為2.5億個地球年。



地球圍繞太陽運行的一年時間中,不同地區會發生一些氣候的變化,比如南北半球的溫帶地區都會發生春夏秋冬的四季變化,那麼太陽在圍繞銀河系運行一週的時間中會不會也發生一些變化呢?


有人認為地球上的五次生物大滅絕可能就和太陽系圍繞銀河系運行時間有規律性的關係。 其實這樣認為是沒有什麼道理的,地球南北半球一年四季的變化,是由於地球赤道面和太陽黃道面並不平行造成的,這導致地球南北半球在一年的不同時間中受太陽光照的強度不同,所以才有了四季等的變化。但是太陽圍繞銀河系運行卻不是這樣,銀河系盤面的運行是整體性的,太陽系在其中有著跟隨趨勢運行的被動性,這也使得它與銀河系運行有著整體的一致性,也可以說太陽和萬萬千千的恆星保持著速度和方向大體上的一致性,因此我們與其說是太陽系圍繞銀河系運行了一週,還不如說是銀河系自己轉了一圈。


在這樣的狀態下,其實太陽系周圍所處的空間環境並沒有因為在圍繞銀河系的運行中出現變化,太陽並不像地球需要太陽的光和熱一樣需要銀河系中心的光和熱,因此除了引力之外,太陽系基本不會受到銀河系中心的影響,那麼既然沒有什麼變化,太陽以及太陽系也就不會發生大的變化了,地球上的五次生物大滅絕也和太陽圍繞銀河系的運行沒有什麼關係了。


人類的方向


年是被我們定義出來的,地球繞太陽一圈被稱為地球年,一地球年為365天。太陽系的其他行星繞太陽一圈分別為火星年、土星年等。一火星年687天,一土星年為10759天。

太陽公轉週期被被稱為銀河年,也稱為宇宙年。我們的太陽在帶著系內成員繞銀心公轉,銀河系的直徑在10萬~12萬光年,厚度1.2萬光年,太陽位於銀河系的一條旋臂上距離銀心2.6萬光年,公轉速度大約是250千米/秒。簡單計算就可以知道太陽系每2.5億年繞銀心完成一個公轉週期,所以一銀河年大約是912億天。


銀河系屬於本星系群,本星系群的質心大約在銀河系和仙女座大星系之間,銀河系的公轉週期大約是1000億年。我們姑且把它叫做本星系年大約是36.5萬億天。



簡單回答,這裡是科學黑洞,感謝你們的關注與點評。圖片來源網絡侵刪。


科學黑洞


地球的一年就是地球繞太陽公轉一週的時間,地球的公轉軌道半徑約為1.5億千米,繞上一圈需要365天。而太陽是圍著銀河系轉的,從俯視的角度看,銀河系就像一個巨大的漩渦,這個由四條旋臂組成(英仙臂、獵戶臂、人馬臂和三千秒差距臂等),我們太陽系的位置就在獵戶臂的邊緣位置上,距離銀河系中學約2.6萬光年,所以太陽的一年就是以2.6萬光年為半徑繞銀河系公轉一週的時間,

太陽這“一年”可是十分漫長,雖然太陽圍繞銀心公轉的速度約為220千米/秒。但繞上一圈也需要大約2.2億年,也就是說,太陽的公轉軌道週期約為2.2億年,太陽系的年齡按46億年計算的話,到現在太陽才繞著銀心轉了大約20圈。

那麼銀河系又是圍繞著什麼旋轉,銀河系是一個比較大的恆星系統,在銀河系周圍有許多愛星系,比如著名的大小麥哲倫星雲(實際上都是小型的不規則星系)等,這些矮星系在銀河系引力的作用下以銀河系為中心旋轉,所以我們的銀河系以及這些矮星系被稱為本星系團(Local Galactic Group),本星系團中全部星系覆蓋的區域約為1000萬光年,但本星系團中最大的星系是仙女座星系,銀河系只能屈居第二,仙女座星系距離銀河系約300萬光年。而本星系團的引力中心大約是在銀河系與仙女座星系中間的位置。下圖本星系團結構,銀河系位於圖正中,仙女座星系是圖中左上較大的那個漩渦星系。

但銀河系並沒有形成繞其引力中心旋轉的趨勢,而是逐漸向這個引力中心運動,仙女座星系也是這樣,所以這也是數十億年後銀河系會與仙女座星系發生碰撞的原因。

而本星系團又是室女座超級星系團(Virgo Supercluster)中的其一員。室女座超星系團包含了大約100個星系群與星系團,這些星系團覆蓋了大約2億光年的區域,我們銀河系所處的本星系團算是比較小號的,在室女座超級星系團中,周圍的所有星系團都以室女座星系團為引力中心運動,但以目前的觀測結果看,還很難確定本星系團是否在圍繞著室女座星系團旋轉,或者也只是接近或遠離其中心區域。下圖為室女座超級星系團結構,紅字位置是本星系團。

而比室女座超級星系團還大的尺度結構是拉尼亞凱亞超級星系團(Laniakea Supercluster)。這個超級星系團的尺度達到5.2億光年,室女座超級星系團也會受到拉尼亞凱亞超級星系團的引力中心的影響而運動。而對這個尺度上的星系團是如何運動的,還需要更多的觀測數據。

所以說,銀河系到底繞著什麼運動,或者說銀河系有沒有一個“公轉”的軌道,目前還沒有定論,現在我們只是知道銀河系正在朝著本星系團的引力中心運動,慢慢的與仙女座星系靠近。而本星系團可能是圍繞室女座超星系團的引力中心運動,也許到現在也沒有完成一圈。


清明的星空


地球的一天是指地球自轉一週所需的時間,以“地球時間”衡量天體運行,太陽繞銀河系一週需2.6億年,合計949億天,銀河系公轉週期1000億年,即365000億天。

宇宙是有多層次的天體結構構成,一層繞著一層,地球這樣的天體基本上就是宇宙天體系統“最低”一級了,繞著中央恆星運行,恆星也無法逃脫巨大天體引力的作用,宇宙中存在大量的雙恆星或者三星系統,通常以一顆恆星為主,相互繞行。恆星是星系最常見的天體,由於星系中心黑洞的存在,恆星和星際物質都繞著黑洞運行,並逐漸向黑洞墜落,太陽系繞銀河系運行的週期是2.6億個地球年。

星系並不是宇宙最大的結構,星系也會像恆星一樣,一些星系距離較近,引力作用相互影響較大,稱為“本星系群”,每個星系群可以有數十個星系,而數十個這樣的星系群構成一個“超星系團”,銀河系所在的本超星系團,範圍在1~2億光年,銀河系和其他星系都在向本超星系團的引力中心墜落,繞行一週可能要花1000億年。

宇宙年齡才138億年,而銀河系繞本超星系團竟然要1000億年以上,以至於目前只繞行了很小一段,人類大概永遠看不到繞完一週時銀河系的面貌。哦,對了,銀河系根本不會存在那麼久,因為幾十億年後它就和仙女座星系碰撞了。


來看世界呀


我們知道,地球一年是365天,那太陽的一年是多少天,銀河系的一年又是多少天?

首先來確認一下年的定義,一般我們將地球圍繞太陽公轉一週稱之為地球年約365天,當然還有火星年,金星年,因其公轉時間不一樣,時間也有所區別,比如火星年為687天(地球日),而金星年則只有224天(地球日)!

年的定義搞清楚了,那麼太陽年的也可以確定下來了!我們知道太陽在距離2.6萬光年的獵戶座懸臂邊緣圍繞銀心黑洞公轉,速度大約是240KM/S,那麼我們可以計算下太陽的一年大概是多久?

T=2πR/V=2π×2.6萬光年/240KM/S=204202021.8年即2億年多一些!

約合:74533737957天即7.45億天左右!

但這個數值不太準確是因為我們距離銀心的位置並不是十分精確!因此一般都認為在2-2.5億年之間都認為可以湊合!

但在更大的尺度上,比如超星系團內的運動卻並不能用簡單的公轉來形容,因為銀河系正朝著本星系臨近的長蛇-半人馬超星系團的引力中心巨引源前進,似乎銀河系只是在趕路,因此銀河系的一天就沒法計算了.....

巨引源距離銀河系約1.5-2.5億光年,那麼根據哈勃常數我們可以計算出巨引源離開我們的速度約為:3161KM/S,而銀河系的運動速度約只有600KM/S,這看起來我們明顯是追不上,而且會越追越遠!


星辰大海路上的種花家


地球一年是人類把地球圍繞著太陽公轉一週定義的,科學界把一個儒略年光運動的距離叫一光年,儒略年一年時間為365.25天。

實際上,地球圍繞著太陽公轉一週準確的時間為365.24219天,或365日5小時48分46秒。這是迴歸年,是地球繞太陽一圈從春分到春分的準確時間。

由於地球自轉軸會進動(輕微擺動),一年50.29角秒,這樣就有了恆星年,是太陽角度"看著"地球從一個起始點轉一圈回到那個起始點的時間,為365.25636天,或365日6時9分10秒。

迴歸年由於自轉軸的進動,使春分點轉一圈相交時位置已經西行,沒有360度,差了50.29角秒這就是歲差。而恆星年消除了這個歲差,一年自轉是一個完美的360度。

太陽系則是圍繞著銀河系中心公轉。

太陽是太陽系的老大和唯一恆星,佔據著太陽系總質量的99.86%,太陽系已知的八大行星、五顆矮行星、180多顆衛星、無數的小行星和彗星塵埃等,都是圍繞著太陽公轉。太陽就帶者這一堆徒子徒孫,以每秒鐘約250公里的速度,圍繞著銀河系中心公轉。如果也把轉一圈當作太陽的一年,太陽一年就約為2.5億年。

太陽在銀河系裡面算一個不大不小的恆星,叫黃矮星,壽命約100億年,現在約50億歲了。但這只是按照地球年來計算的,如果按照它圍繞銀河系轉一圈算一年來算,它才20歲,在40歲的時候就會壽終正寢。

銀河系是一個漩渦星系,由於其中心有一個很亮的棒狀結構,因此又叫棒旋星系。銀河系約有2000~4000億顆恆星。

較早時間,科學界認為銀河系的直徑約10萬光年,但最近的研究證明這個數據大大低估了,現在認為銀河系直徑很可能有20萬光年,而且 質量也很可能嚴重低估。

這樣太陽的一年會不會大大延長呢?時空通訊還沒有看到科學界有新的研究數據公佈。

銀河系上一層次的天體結構叫本星系群,這個本星系群包含約50個星系,覆蓋天區範圍直徑約1000萬光年,銀河系就是其中之一。但銀河系在本星系群算大星系,雖然沒有做到大哥,二哥位置卻非它莫屬。在本星系群中,老大是仙女座星系,可能比銀河系大50%~1倍,也有認為大數倍的,距離我們銀河系250萬光年。

本星系群裡除了仙女座和銀河系,其餘的星系都比較小,都幾乎是圍繞著這兩個大哥級的星系旋轉,因此這兩個星系都有自己的衛星星系。這些星系由於比較小,一般就叫做矮星系。

在本星系群沒有一個明顯的質心,因此一般認為銀河系和仙女座星系帶著自己的衛星矮星系們圍繞著雙方中間地帶一個看不見的質心旋轉,並且由於引力關係,這兩大星系正在以每秒鐘約300公里的速度相互靠近,預計在30~40億年後,兩大星系將會合並,若干矮星系或許也會跟隨著大哥們合併,最終整個本星系群合併成一個橢圓星系。

所以在這個本星系群裡,群裡無老虎,猴子稱大王,銀河系我行我素,逍遙得天昏地暗無日月,更不知今夕是何年,只期盼著三四十億年後大夥抱成團的狂歡。

但它卻逃脫不了更大一層天體結構的約束,這就是本超星系團。

整個本星系群是本超星系團中一個小成員。本超星系團由上百個星系團(群)組成,像一個薄餅覆蓋著一個1~2億光年的天區。本星系群裡的星系,包括銀河系就在這個本超星系團的邊緣地帶,圍繞著本超星系團的質心~室女座星系團旋轉,轉一圈約1000億年。

室女座星系團是本超星系團中最大的星系團,僅這一個星系團就包含有2500個星系,相當50個本星系群。

如果把銀河系圍繞著本超星系團轉一圈作為一年的話,那麼它這個年就是我們地球年的1000億年。當然這是銀河系的一年,也是本星系群的一年。其實銀河系在未來三、四十億年就沒有了,就與本星系群的所有星系成為了一個橢圓星系了。

在這漫長的一年裡,我們太陽系很早就不存在了,銀河系也沒有了,等一年過完,宇宙還有沒有都很難說呢。人類呢?

時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題,歡迎大家都來參與討論。


時空通訊


我們通常所說的一年有365天,只是人類在地球上形成的固有概念,這樣的計時方式放在其他星球或更大的天體上並沒有太大的意義!

準確地球,地球上的一年並不是正好365天,而是稍微多一點。一年的定義是地球圍繞太陽公轉一週的時間。那麼這個定義來看,太陽的一年就是太陽圍繞銀河系旋轉一週的時間!

太陽圍繞銀河系轉動速度大約為240公里/秒,銀河系直徑可達20萬光年,太陽轉一圈的時間大約2.5億年,也就是說太陽的一年相當於2.5億個地球年!

那麼銀河系呢?銀河系的一年相當於多少地球年呢?

銀河系位於本星系群,本星系群中包含大約50個星系,其中只有仙女座星系個銀河系兩個比較大星系,其他都是矮星系!而本星系群又屬於更大的室女座超星系群,直徑可達一億光年!

目前科學家並不十分確定銀河系如何轉動的,普遍認為圍繞著室女座星系團旋轉的,旋轉一週的時間大約一千億年,速度大約300公里/秒!

而宇宙歷史只有138億年,銀河系誕生不過100億年時間,銀河系旋轉還不到十分之一圈。同時,由於在未來30億年,銀河系和仙女座星系將會相撞融合,這意味著銀河系永遠沒有機會旋轉一圈!


分享到:


相關文章: