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宇宙中的各种天体为什么要转?

作者:百变鹏仔日期:2023-08-29 19:20:25浏览:9分类:星座大全

宇宙中的各种天体为什么要转?

因为只有转,才能保证构成物质的原子里面的电子对原子核产生离心力以抵抗它们之间的吸引力!如果地球没有了自转,——仅仅以人为例——人类现有的骨骼就不足以支撑所承受的压力!由此我们也可以想见,在恐龙时代地球的自转速度是应当比现在高的!因为根据恐龙化石能够看出,否则以它们的腿是支撑不了其庞大的身躯的。

在宇宙中,天体的转动是十分普遍的现象。

地球本身有自转,同时还会绕着太阳公转。月球的阴晴圆缺是月球环绕地球公转的结果。虽然满月看起来都是一样的,但月球也有自转,只是自转与公转达到了同步。另外,太阳自身也有自转,平均周期为27天。同时,太阳还会环绕银河系中心旋转,周期大约为2.3亿年。

那么,为什么宇宙中的天体都会旋转呢?有没有不会旋转的天体呢?

万有引力定律表明,宇宙天体之间都有存在引力作用,如果没有办法对抗引力作用,天体就会互相吸引在一起。只有通过某种方式运动,天体之间才能避免在引力的作用下发生碰撞。也就是说,没有转动的天体都已经撞毁了,留下来的都是会转动的天体。

那么,天体是如何开始转动的呢?

天体的转动与其如何形成有关。宇宙大爆炸初期产生了大量由氢和氦组成的星云,它们在外部干扰下,比如附近有超新星爆发,将会坍缩形成恒星、行星、卫星以及其他各种小天体。太阳系的形成必然受到了上一代大质量恒星的影响,我们所知的重元素大都是来自于那颗恒星,它的超新星爆发送来了重元素。

星云中的组成粒子会互相碰撞,它们基本上不可能刚好互相碰撞抵消,使得星云的净角动量为零。因此,星云在某个方向上会有一个整体运动,而且随着引力坍缩,星云会在该方向上越转越快。

最终,恒星从星云中心形成,因为角动量守恒,恒星会保持自转。剩余的星云继续环绕恒星旋转,从中形成的行星和卫星不但会自转,而且也会公转。同样地,从星云中形成的银河系也会自转,其中的恒星会绕着星系中心旋转。

只有转动的天体才不会被其他天体的引力吸引过去,否则它们最终将会不复存在。不过,并非所有转动的天体都能永远存在。

在银河系附近的几百万光年空间中,存在数十个星系,它们组成了本星系群,银河系以及其他星系都会环绕本星系群的中心旋转。然而,由于本星系群中两个最大的星系——银河系和仙女座星系,它们之间的距离太过接近,引力作用十分强大,尽管这两个星系都有公转运动,但它们之间逐渐螺旋接近,大约在38亿年后会被引力吸引到一起。最终,宇宙中将不再有银河系,取而代之的是一个更大的椭圆星系。

这里涉及到两个问题。

第一:为什么要转?

这就跟你转呼啦圈一个道理。你想要让呼啦圈保持在你迷人的小腰肢上,就得让它转动,一旦不转,那就掉地上了。

宇宙中的天体是一个道理。比如地球必须围绕着太阳,以每小时10万公里的速度,在一个近似椭圆的轨道上拼命狂奔(法拉利的最高时速300多公里),要不然就得一头栽到太阳里面去。

其实地球应该也不愿意这样吧!但是没办法啊,宇宙中谁的引力大,谁就是老大。太阳的质量是地球的33万倍,地球只能乖乖绕着老大转,而且必须得达到这个速度,离心力才能和引力平衡,不然就会越转越靠近太阳,最后被老大化为灰烬。

转呼啦圈的力来自于你的小蛮腰。那宇宙中天体运行的力来自于哪里呢?

太阳系最初是一大团气体云,引力和压力共同作用在这团气体云上。引力会压缩气体云,让气体云变得越来越热,同时,气体云内部的压力也会变大,与引力平衡。

由于温度太高,气体云会向外辐射热能并发出耀眼的光芒,这导致压力变小,引力趁虚而入,进一步压缩气体……最后,密度最大的区域会变成一个核聚变反应堆,在这个反应堆里,氢原子聚变生成氦,一颗恒星就诞生了。

在气体云被压缩的过程中,气体轻微的旋转会被放大,旋转的气体云产生巨大的离心力。由于离心力的存在,引力会把气体云压缩成一个“超级大披萨”,被称为“原行星盘”。

如果这团气体云中除了氢和氦,还有碳、硅等比较重的元素,那么,在中心形成炙热恒星的同时,外层物质就会形成一种较冷的物体,也就是行星。

如果这一团气体云太大太重(比太阳重数百万甚至数万亿倍),那它最后就会变成一个星系。

所以,让天体转动的力来自于原始气体云的转动。而驱动原始气体云的,则是引力和其它三种基本力的共同作用。如果还要继续追根溯源,那么,一切的物质和能量都来自于138亿年前的宇宙大爆炸。

人类生存的家园叫地球,地球生存的家园就太阳系,太阳系生存的家园叫银河系。不管是地球,太阳系还是银河系,它们其实都处于相对的运动状态,我们的地球高速自转的同时围绕着太阳进行公转。

可能在很多人眼里,恒星太阳是不动的,其实那只是相对于太阳系,如果站在太阳系之外,你会发现太阳也是在进行着公转,只不过它公转的中心是银河系中心的那个超大质量黑洞。那么直径达10万光年的银河系是否也在进行公转运动呢?答案是肯定的。

宇宙中没有不存在不动的星系,像银河系这样的大星系也是处于一种运动当中,正是因为星系的运动,所以在宇宙中,星系碰撞这样的事情也并不稀奇,比如位于2300万光年之外的涡状星系(M51)正与其伴星系NGC 5195发生碰撞。

科学家通过观测研究分析发现,银河系和邻居仙女座星系在未来也将会发生碰撞,只不过时间相对漫长,还需要38亿年。可能对于人类来说,38亿年的时间很久,可是在宇宙面前,38亿年的时间是非常短暂的。银河系和仙女坐星系的碰撞无可避免,于是有人就担心那个时候地球的命运,如果38亿年后,银河系和仙女座星系发生碰撞,到时候地球会怎么样?

可能有人会想到,天体之间的碰撞会非常剧烈,基本是毁灭的下场,那么星系之间的碰撞会不会更加剧烈,会毁灭无数的天体?可能有人说,银河系并不是一种完全实心的宇宙结构,恒星之间的距离达数万光以上,天体之间的距离也相对较远。

星系内部是非常空旷的,仙女座星系的情况和银河系也差多,这个时候两个星系发生碰撞后,并不会非常剧烈,也不会毁灭什么恒星等天体,事情真的如此简单吗?相信不会如此简单,虽然我们目前没有真正观测到宇宙中两个星系的碰撞过程是如何的,但是科学家还是观测到了不少双黑洞的融合。

可能很多人不理解,双黑洞的融合跟星系碰撞有何关系?事实上它们的关系非常大,我们都知道,像银河系这样的大星系,它们的中心都有一个超大质量的黑洞,仙女座星系的中心自然也有一个超大质量的黑洞。两个星系的碰撞可不仅仅是互相融合在一起,更多的则是两个超大质量黑洞的融合。

要知道,黑洞可是宇宙的霸主,它的质量超极强大,产生的引力吞噬力异常强大,像超大质量黑洞的引力更是强大到无法不形容。本来银河系和仙女座星系如果不发生碰撞,两个超大质量黑洞各自稳定运行,不会产生什么影响。

可如果两个星系不断靠近最后发生了碰撞,那两个超大质量黑洞可就不会像现在这样安分了,它们之间的引力会互相碰撞产生巨大的能量,这个时候位于两个星系周围的天体和物质都会被它们吞噬,从而产生异常强烈巨大的吸积盘,科学家之所以能够观测到双黑洞的融合,就是因为它们在相互靠近融合的时候,产生的破坏力异常强大,在其周围形成了异常强大的吸积盘,所以我们才能够观测到黑洞的融合,否则我们是看不到的。

两个超大质量黑洞的碰撞融合必然是惊天地的大事,产生的能量也无比巨大的,因此能够波及的范围也会越广,越远。虽然银河系的天体之间非常空旷,两个星系的碰撞不会是天体之间的直接碰撞,可是两个黑洞的碰撞却会产生无比巨大的引力和吞噬力,那个时候我们会发现,银河系仍然会有很多的恒星,行星等天体被两个黑洞产生的强大引力拉扯,从而坠入黑洞。

那么到时地球的影响会如何呢?地球距银心的距离约26000光年,相对是一个比较偏远的位置。当两个星系发生碰撞融合的时候,不会对太阳系产生直接的破坏影响,但如果说一点影响没有,那也是不现实的。有可能太阳系的整体轨道会发生一定的偏移。当然,对于地球来说影响并不大,真正对地球有直接影响的还是太阳系,只要太阳不会被直接甩出去,地球就会安然无事。

因此,38亿年之后的银河系和仙女座星系的碰撞虽然对于人类来说会是一场景观盛宴,可我们不用担心它会对地球造成破坏。反而是38亿年后,太阳的变化会对地球造成巨大影响。我们都知道,恒星也是有寿命的,恒星走到末期的时候会膨胀为红巨星,从而不断吞噬附近的轨道。

太阳的年龄约为100亿年,现在已经走完了50亿年,38亿年后的太阳已经进入了老年,生命快要走到尽头。这个时候的太阳会快速膨胀,不断吞噬水星,金星的轨道。地球的轨道最终也难逃被吞噬的命运,即使还没有吞噬地球,可太阳的膨胀已经让地球陷入不断高温阶段,已经不适合人类的生存。

好在38亿年后,人类的科技已经强大到我们无法想象,那个时候人类的脚步可能早已遍步整个银河系,甚至已经走出银河系。如果地球无法生存了,我们只能离开地球,离开太阳系去其它的星系生活。那个时候人类的殖民生存星球会非常多,根本不用愁没有星球居住。如果不想放弃地球,也可以将地球打包带走,将地球推离太阳系前往另一个星系。

当然,大星系之间的碰撞到底会是风平浪静还是会带来巨大的破坏力,现在也只不过是一个猜测。如果38亿年后,科学家发现两个星系的碰撞会给银河系带来巨大影响,从而威胁到人类的生存,那个时候可能人类就需要集体迁移出银河系,去其它星系生存。

由此可见,只要人类的科技实力足够强大,有了跨星系航行的能力,宇宙中的任何灾难都无法威胁到我们,宇宙之大,可以让我们自由纵横,银河系无法生存了,我们可以去其它生系。如果文明实力达到顶级的时候,当这个宇宙终结毁灭的时候,人类依然可以离开这方宇宙,去往其它的宇宙生存。

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