太陽強大的引力為何留不住一顆小小的奧陌陌?

偽裝-嘴角輕蔑的傷


有朋自遠方來不亦樂乎,2017年的時候科學家發現太陽系來了一個稀客。它的形狀就行一根雪茄,大約長400米,寬40米。這是人類首次在太陽系內發現的來自太陽系外的天體。科學家們給這個遠方的來客取了一個聽上去很萌的名字“Oumuamua”,意思是第一位來自遠方的使者。我們中文的名字聽上去更可愛,叫做“奧陌陌”。

奧陌陌衝入太陽系,但是它並沒有留在太陽系的打算。據報道稱,奧陌陌以垂直於太陽系軌道平面的角度,從上而下進入太陽系。它穿越了水星運行軌道,並運動到了太陽的下方,然後掉頭向上離開了太陽系。科學家還沒有來得及仔細研究這個天外來客,它就腳步匆匆的離開了太陽系,駛向了茫茫宇宙深處。有朋友很好奇,太陽的引力如此巨大,卻為什麼留不住如此小奧陌陌呢?

原因是奧陌陌的飛行速度太快了。奧陌陌起初以每秒鐘26公里左右的速度衝進太陽系,然後又以大約每秒鐘40公里的速度離開了太陽系。這個速度遠遠大於了宇宙飛船飛出太陽系的第三宇宙速度,每秒鐘16.7公里。,因此它也就能夠飛出太陽系了。

況且,科學家發現奧陌陌在靠近太陽的時候還加速了。奧陌陌在靠近太陽的時候很可能是利用了引力彈弓效應進行了加速。這讓很多人認為奧陌陌是一艘宇宙飛船。


兔斯基聊科學


奧陌陌從這麼遠的地方進入太陽系,為什麼太陽的引力沒有束縛住奧陌陌使它留在太陽系,而太陽卻可以留的住質量遠遠大於奧陌陌的行星。

其實太陽留不留得住奧陌陌與它的質量沒有多大關係,而是與奧陌陌的飛行速度有關。奧陌陌的飛行速度遠大於太陽系的逃逸速度,所以它能輕易進入太陽系,也能輕易逃脫太陽的引力,成為一顆流浪的小行星,或許它也就是路過一下太陽系,沒想到卻引起人類的關注。

奧陌陌是目前為止已知的第一顆經過太陽系的星際天體,這顆長著雪茄樣子的天體長400米,寬只有40米,所以也一度讓人認為它是一艘星際飛船,後來經確認就是個來自太陽系外的星際天體。奧陌陌是來自太陽系附近的一個恆星團,它被所在的行星拋出去,經過4000萬年的飛行來到太陽系,當科學家發現奧陌陌的時候,它的速度達到了26km/s,距離地球只有0.2個天文單位。

毫無疑問,奧陌陌這個速度是可以輕鬆逃離太陽系,因為太陽系的逃逸速度是16.7km/s,而奧陌陌進入太陽系的速度是26km/s,而且奧陌陌進入太陽系的時候還受到行星的引力彈弓效應加速到40km/s。所以說太陽的引力根本留不住奧陌陌,2022年的時候奧陌陌將飛過海王星的軌道,繼續它的星際旅行。


科學日記


2017年10月19日,科學家們發現了一個特殊的天體——奧陌陌。通過分析它的軌道得知它是來自太陽系外,這是人類首次在太陽系內發現來自太陽系外的天體。

根據觀測數據可以推測,奧陌陌大約是一個長約400米,寬約40米的石質小行星。它在2017年9月9日到達了近日點,隨即以大約40千米每秒的速度離開太陽系,目前已觀測不到它。奧陌陌來自太陽系之外,如今也正飛出太陽系,如果不出意外,多少年後就會飛出奧爾特雲。

一個物體能不能飛出太陽系,不是看它受到多大的引力,而是要看它的飛行速度。天體在太陽系某個位置的動能,如果超過了將其移到無窮遠時克服太陽引力所做的功,只要這個天體不和其他天體碰撞,它就能夠飛出太陽系。比如,在地球公轉軌道上,物體的速度若是超過了42.2千米每秒,不論其質量大小,它都能夠飛出太陽系。地球公轉的線速度只有30千米每秒,故地球不能夠逃離太陽系。

人類在上世紀七十年代的時候曾經發射了旅行者2號及旅行者1號飛船,這兩艘飛船就是要飛出太陽系的飛船,如今旅行者1號飛船已經到了距離地球210多億千米之外的黑暗寒冷之地,將來肯定會飛到更遠的位置。旅行者號飛船能夠飛出太陽系是因為在地球上發射時其速度超過了地球的第三宇宙速度16.7千米每秒。這個速度之所以不是42.2千米每秒,是因為發射時藉助了地球的公轉線速度,同時還需要克服地球引力做功。

一個太陽系外天體,飛進太陽系的過程就是太陽引力做功引力勢能轉化為動能的過程,飛離太陽系時是動能向引力勢能轉化。星際間幾乎是真空,奧陌陌既然能夠從遠處飛進太陽系,就意味著它在到達太陽附近時的動能極可能超過將其移到無窮遠處克服太陽引力做的功,也就是說它仍然能夠飛出太陽系。


刁博


奧陌陌(Oumuamua)是目前已知的第一個來自太陽系以外的星際天體,2017年10月19日,泛星巡天望遠鏡首次捕捉到了它的身影,起初大家都認為這個天體只是一顆普通的流浪小天體,但隨著觀測工作的深入,人們漸漸地瞪圓了自己的眼睛。

科學家發現奧陌陌的密度較高,不排除是由金屬構成,其固體表面還覆蓋著一層偏紅色的富含碳的有機物,最引人注目的就是它異乎尋常的長寬比,奧陌陌大約長400米,寬40米,其長寬比達到了10比1,而在此之前我們從來沒有觀測到長寬比超過3比1的自然天體。


如此奇怪的天體不免令人浮想聯翩,外星人愛好者更是直接指出,奧陌陌擺明了就是外星文明的探測器(“奧陌陌”這個詞,在夏威夷語中的意思就是“偵查兵”)。

(上圖為外星人愛好者製作的奧陌陌想象圖)

遺憾的是,人們並沒有探測到任何由奧陌陌發出的信息,隨著時間的推移,現在的奧陌陌早已踏上了離開太陽系的旅途,科學家估計在4年以後,奧陌陌就會飛到海王星的軌道之外,並且再也不會回頭。

看到這裡可能有人會問了,太陽強大的引力為何留不住一顆小小的奧陌陌?關於這個問題,基本的答案是:奧陌陌自身的速度一直高於太陽系的逃逸速度。

根據觀測數據分析的結果顯示,奧陌陌來自天琴座方向,剛剛闖入太陽系的時候速度約為每秒鐘26公里,需要注意的是,在太陽系的邊緣,這個速度是高於太陽系的逃逸速度的。

在此之後,奧陌陌沿著一條几乎與太陽系黃道面垂直的軌道向太陽系中心飛去,在這個過程中,隨著與太陽之間的距離不停地縮短,太陽引力的作用變得越來越強,奧陌陌也因此被不斷地加速。觀測數據顯示,當奧陌陌與太陽距離一個天文單位時,就已經被太陽的引力加速到接近每秒鐘49.7公里,而當它抵達近日點的時候,其速度更是高達每秒鐘87.7公里。

我們可以看到,具有如此速度的奧陌陌當然可以輕鬆地離開太陽系了,然而奧陌陌留給我們的神秘並不此於此,因為科學家發現,正在離開太陽系的奧陌陌有一個異常的加速度。

上圖中的紅線是在正常的情況下,科學家預測的奧陌陌在離開近日點之後的運行軌跡,藍線則是實際的觀測結果,這兩者出現了明顯的偏差,看上去就像正在離開太陽系的奧陌陌在“猛踩油門”一樣。

需要指出的是,現代科學已經可以非常精確地預測出天體運行的軌跡(比如說我們提前很久就可以精確地預判在未來某個時間點會發生日食、月食以及流星雨等等現象),我們不必懷疑相關預測的準確性,因此如果出現了這種情況,我們就可以肯定這是奧陌陌自身的因素造成的。

那麼正在離開太陽系的奧陌陌為何會“猛踩油門”呢?

有科學家推測,這是因為奧陌陌本身是一顆彗星,當它被太陽輻射加熱以後會釋放出少量的鬆散物質(氣體、塵埃等),並因此獲得額外的加速度。不得不說,這是一個靠譜的解釋,但在實際觀測中,並沒有觀測到奧陌陌釋放出類似的物質。

也有科學家猜測,奧陌陌可能真是外星探測器,而它的加速度則是來自於其自身的類似太陽帆一類的加速裝置。然而與這種說法也與實際觀測不符,因為科學家發現奧陌陌在“胡亂地翻滾”,很明顯,如果它真是外星探測器就不應該出現這種情況。

於是有人在此基礎上進一步猜測,奧陌陌可能是一艘廢棄的宇宙飛船,或者是失去控制的外星探測器。這個解釋的確能自圓其說,大家可以想象一下,我們人類發射的旅行者號探測器,在若干億年以後可能也會飛掠過某個恆星系,如果在這個恆星系裡,有一個與我們現在的科技水平相當的外星文明的話,那麼旅行者號探測器就成為了他們的“奧陌陌”(只是個頭小了一點,速度低了一點)。

不管怎麼說,現在的奧陌陌只留給我們一個漸行漸遠的“背影”,在擁有足以追上它並抵近觀察的科技之前,奧陌陌的真實身份對我們來說將始終是一個謎團。


回答完畢,歡迎大家關注我們,我們下次再見`


魅力科學君


《"奧陌陌"是什麼東西?》

2019.7.3

最近英媒稱,在研究了2017年10月發現的一個快速穿行太陽系、名為“奧陌陌”星的神秘雪茄形天體的性質後,天文學家們仍然不確定如何對其進行分類,但他們相信它不是外星飛船。

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真相肯定又是令人很難以接受了!這只是外宇宙超級智慧文明星球來的外星人科學家團隊動用他們最先進科技手段隨便操控小行星運行模式的一項真實不虛的演示-----所以像我這種沒什麼文化的人只好認真觀看了這次外星人超級科學家團隊專業演示的科技水平狀態之後就很認真也不開玩笑地決定相信也當即引進了這項必讓人類科學家們一臉茫然的卓越科技來使用而已!

所以當今這個時代太空中任何小行星只要妄圖直接來撞擊地球=註定其目的必然失敗而告終!

現今已被成功引進地球使用的操控"奧陌陌"這類小行星飛行的科技的先進性比原先己引進的可成功操控小行星飛行的科技的先進性更加卓越優秀達到17.32倍.當然這也是屬於當今人類天文學家們無法可想象的科學技術了.

所以利用更先進的科技來取代相對落後的科技而應用於解決各種現實難題就是做人的基本大原則吧!

讀者也不妨可參閱作者早已發過的另一篇科普短文《小行星科技》.



宇宙時空聯盟


2017年,有一個神秘的天體來到了太陽系,後來我們管它叫做奧陌陌,這是因為這是觀測到奧陌陌的天文臺所在地是夏威夷,在夏威夷當地的語言中,奧陌陌的意思是第一位來自遠方的使者。而奧陌陌來到了太陽系後不久,就快速地離開了太陽系。

我們都知道,太陽是太陽系絕對的主宰,質量佔據太陽系總質量的99.86%。因為質量巨大,因此引力巨大。照理說,太陽系中的天體應該很難擺脫太陽自身的引力,那這個奧陌陌為什麼可以擺脫太陽系的引力呢?

宇宙速度

要理解這個問題,我們其實可以從牛頓的一個思想實驗說起。話說,1687年,牛頓發表了著名的科學著作《自然哲學的數學原理》,在這本著作中,牛頓奠定了近代物理學的範式以及基礎理論。其中包括了牛頓的三大定律以及萬有引力定律。

在這本書中,牛頓提到了他如何思考萬有引力定律,比如通過月球運動和蘋果的下落比對,大致猜出平方反比的規律。其次,他還提到了一個牛頓大炮的思想實驗。他是這麼想的,我們所在的地球如果從大尺度上看,大球是曲面的,這樣地球才是一個球狀。

如果,我們有個理想的大炮,這時候把炮彈向外打出去,這個炮彈走出的會是一條拋物線。

之所以會這樣,是因為引力對於炮彈在豎直方向上有個作用力。如果我們把炮彈打得遠一些,在大尺度上就是下圖這個樣子。(注意地球是球狀的,大地是曲的。)

如果這個時候,我們這個理想的大炮可以把炮彈打得足夠快,使得炮彈豎直方向上下落的位移恰好和地球向下曲的量是一致的,那這個時候,炮彈可以繞著地球運動。

我們現在也把這個速度叫做第一宇宙速度,在地球上這個速度是7.9km/s。發射到宇宙中的火箭至少都要達到這個速度,否則根本沒辦法發射成功。

那如果我們把這個炮彈再打得速度快一點,這個時候,炮彈繞著地球的軌道就會大一圈。只要這個速度沒有超過11.2km/s,就不會擺脫地球的引力。

如果我們能夠讓炮彈的速度達到11.2km/s以上,這個時候炮彈就可以擺脫地球的引力跑出去。

所以,你發現沒有?實際上,一個物體是不是可以擺脫天體的引力,本質上是要看這個物體的速度達到了一定程度。

要擺脫太陽的引力,實際上也和速度有關,只要達到足夠大的速度就可以擺脫太陽引力的束縛。

不過這裡要注意的是,如果你是在海王星,實際上你已經遠離太陽足夠遠了,所以要擺脫太陽引力是相對容易的,所需要的速度也就小一些,大概是7.7km/s。

如果是要從地球出發擺脫太陽系的引力,這至少也需要16.7km/s,這也被稱為地球的第三宇宙速度。(不同的天體,宇宙速度是不同的。)

奧陌陌如何逃離地球?

所以,奧陌陌想要擺脫太陽引力的話,只需要速度夠快就行。其實當奧陌陌朝著太陽內部飛來時,它所擁有的速度就已經非常快了,達到了26km/s的速度。這個速度只要軌跡恰當,是可以擺脫太陽引力的束縛。

但是,更神奇的是,太陽系中還有個大傢伙,這就是木星,太陽系中除了太陽之外最大的天體。它的存在,還給奧陌陌加了把速度。這裡利用到的原理叫做引力彈弓效應。說白了,就是利用自身強大的引力給奧陌陌當了把順風車。不過要說明一下,引力彈弓效應並不是只有加速的作用,實際上還可以減速,而且會大大地改變天體運動的方向。

科學家常常利用引力彈弓效應來給飛船加速,這樣可以節省許多燃料,由於木星是太陽系中最大的行星,所以木星也是最常用來作為引力彈弓效應的對象。著名的科幻電影《流浪地球》中,編劇甚至讓流浪的地球去利用木星的引力彈弓效應來加速。

而奧陌陌也恰好被木星加了一把速度,軌跡發生了改變,同時速度也增加了不少。於是,它以更快的速度離開了太陽系。

也就是說,奧陌陌之所以可以擺脫太陽的引力,主要依靠的速度夠快。奧陌陌自身的速度本來足夠快,又被木星通過引力彈弓效應加了速。所以,使得它具備了擺脫太陽引力束縛的速度。這才使得它擺脫了太陽的引力,繼續在星際空間中流浪。


鍾銘聊科學


可能小夥伴兒就會問我一個簡單的問題,地球圍繞著太陽轉,地球的速度約為每秒鐘30千米,這個速度非常非常的快,那麼為什麼地球偏偏沒有辦法逃離太陽的引力呢?原因就在於質量,當物體的質量越大,所承受的引力也都會越來越強,因此地球雖然說他的公轉速度非常的快,但是同時她承受太陽的引力也非常非常強,所以無論任何時間地球都沒有辦法逃脫太陽的引力。

但小行星奧陌陌不同,如果奧陌陌是本地星系中誕生的一顆天體的話,那麼它在誕生之初就會和太陽形成一個獨特的軌道,它的速度就會維持在一個階段內,而且在相反的是,奧陌陌來自於太陽系之外,奧陌陌在進入太陽系之內後,它首先會受到太陽的吸引,這樣它就會形成一個獨特的軌道。由於它距離太陽非常的遠,因此它在逐漸靠近太陽的同時,它在承受極高溫度的同時,它也在進行引力加速。

在它引力加速的一瞬間,它的最高速度達到了將近每秒鐘40多公里,而在這麼快的速度的情況下,即使太陽的引力再強也無法將它留下,因為它的質量太小了,我們知道太空是沒有阻力的,因此速度在維持一個階段後它不會減速,這就是為什麼奧默默可以無視太陽的引力的原因。未來這個小行星就會飛出太陽系前往一個未知的星際空間中,或許它會在銀河系中一直流浪。

通過以上的分析,你會發現其一,這個天體它質量必須非常的小,其二他必須來自於外來星系中,只有這樣它才能擺脫太陽的吸引,當然澳門我也只是運氣好一些,如果它在靠近太陽的同時被蒸發或者被直接的太陽吸入的話,那麼它將會化為太陽的一部分。所以並不是所有天體都向奧陌陌運氣這麼好!至少我們的地球沒有這樣的運氣。

我是宇宙V空間,一個科普天文愛好者!本文由宇宙V空間原創,轉載請註明出處!如果你對這篇文章有疑問,請在下方評論和留言!

宇宙V空間


看了部分回答,似乎都在非此即彼上的觀點上,所以詩人不敢苟同。

之所以說不敢苟同非此即彼的回答,因為天文問題,不僅涉及宇宙速度,還有宇宙規律等其他因素。

而回答奧陌陌,大家都糾結在宇宙速度和萬有引力上,其實在宇宙中,宇宙速度和萬有引力只是宇宙規律的最不重要的因素,比如宇宙速度,往往受到更多的隨機性因素影響,像引力彈弓,既然引力可以產生彈弓作用,當然引力也可以產生阻力作用。



再一個,都強調宇宙速度,可事實上宇宙速度並不是唯一,眾所周知,行星都有近日點和遠日點,並且在近日點的公轉速度最快,在遠日點的速度最慢,如果按照宇宙速度,行星的公轉速度應該是要麼在近日點的速度加速下去,要麼在遠日點的速度減速下去,所以某一階段的速度,不是星體宇宙運行中的唯一速度。


至於引力,引力只是對宇宙中星球結伴而行的一種比較符合的描述,至於本質是什麼,還不得而知,之所以這樣說,例子很多,按照引力,所有的星球都應該是完美的球體,可是目前還沒有發現一個標準的球體星球,奧陌陌更是一根棒子。

所以引力只是目前宇宙平衡的一種近似解釋,因此不要迷信引力。

這樣說來,奧陌陌在太陽系裡運動,存在著太多的未知,但是,不要憑藉暫時的看到的一斑,就斷定奧陌陌將來時必然。


詩人的眼睛83314


一個物體,無論它是行星彗星,星際碎塊,宇宙飛船,能否被太陽捕獲,不在其體積或者質量的大小,而在於其入射角度和速度。當這個物體接近太陽時,當其與太陽連線接近垂直於運行方向時,如果此時運行速度小於環繞速度,就會墜落到太陽裡面。如果此時運行速度在環繞速度與逃逸速度之間,就會以橢圓軌道圍繞太陽運行。如果此時運行速度大於逃逸速度,就會以一個弧線圍繞太陽半圈離開太陽而去。這個環繞速度可以用公式v=√GM/R求得,其中G是萬有引力常數=6.672*10∧-11牛/(千克米)∧2,M是太陽質量1.989*10∧30千克,R是天體到太陽的距離。逃逸速度是環繞速度的√2倍。引力常數和太陽質量是固定的,所以這兩個速度值只和天體到太陽的距離有關。

奧陌陌之所以能夠逃出太陽系,與它的大小沒有關係。只是因為它接近太陽時,運行速度大於逃逸速度罷了。


多維觀世界


那就是一艘外星人偽裝成隕石的飛船,裡面被掏空了。


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