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星球为什么能浮在宇宙中?地球会掉到哪里去呢?扔块石头就知道了


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2022-11-23

作者:森罗万象原创     来源:https://www.toutiao.com/article/7163912352021365288/?app=news_article×tamp=1669017773&use_new_style=1&req_id=20221121160253

在浩瀚的宇宙中,有这样一颗星球,它地处太阳系,是太阳系中最大的行星,体积和质量相当于太阳的千分之一,地球在它的面前都显得微小无比,它就是木星。据科学家计算,木星的质量是地球的318倍,体积更是地球的1321倍。那么,这样一颗又大又重的星球为什么能浮在空中,而不是掉进银河系的某个角落?如果引力消失,地球又会何去何从?其实这些问题,扔块石头就能得出答案。

石头里的秘密

在日常生活中,我们捡起一块石子,寻找合适的角度,朝水面上扔去,往往会砸出一串涟漪,这就是我们常说的“打水漂”,不过,这颗石子并不会一直飘下去,它总有落入水中的时候,因为我们的地球上有地心引力。我们丢石子的时候,石子会飞出一段距离,然后再掉到地上,如果我们用更大的力气扔出石子,石子往往会飞的更远,那有没有一种方法,能够令我们扔出去的石子一直飞行呢?答案是:有。

万有引力——从地球到太空

基于万有引力定律,牛顿进行了相关的实验和猜想,这便是著名的“牛顿大炮”实验。牛顿认为,只要在高山上摆放一驾威力强劲的大炮,并且炮弹的速度足够快,那么,发射出去的炮弹就会围绕地球不停的转动,而且不会掉下来。按照牛顿的理论,我们扔出去的石子就相当于那枚“大炮”,只不过我们扔石子的力度不够大,石子的速度不够快,所以,无法摆脱地心引力的控制。那么,要多快的速度才能让物体摆脱地心引力的控制呢?牛顿给出了答案——7.9公里/秒。要知道,子弹出膛的速度大概在1公里/秒,就算是威力更强的步枪和狙击枪,出膛的速度也在1.5公里/秒左右。因此,要达到7.9公里/秒的速度,在过去来看,绝对是天方夜谭,但是,随着科技的进步,我们做到了。利用这个理论,我们人类制成了用于发射卫星的火箭,成功将人造卫星送到了太空中。

人造卫星的速度一旦降下来,就会被地心引力狠狠的“扯”回地球上,这在我们人类看来,就是坠落。距离地球38.4万公里左右的月球,也是一样的道理,作为地球的卫星,月球早已被地球的万有引力深深的“吸引”,所以,如果月球的速度降到了某个程度,它也会像人造卫星一样,和地球来一次正面的碰撞。不过现实中,月球和地球一直在通过潮汐作用相互消耗,因此,在地球自转速度减慢的同时,月球正离我们越来越远。

太阳——众星环绕

作为太阳系的中心天体,太阳占有着太阳系总体质量的99.86%。太阳系中的八大行星全都围绕着太阳公转,而且随着距离的远近不同,星球的质量不同,它们围绕太阳公转的速度也就有所差异。从科学家测算的相关数据来看,地球围绕太阳进行的公转运动,平均速度是29.78公里/秒。而距离太阳较近的水星,公转速度大概是47.87公里/秒。地球也好,水星也罢,不论是质量的高低还是距离的远近,所有的行星都紧跟着太阳的步伐,进行公转和自转。就像我们人类发明“人造卫星”一样,太阳系中的星球,就是太阳的“卫星”,因此,他们被太阳的引力拉扯,“浮”在太阳的身边。

地球——何去何从

2019年,一部名叫《流浪地球》的电影在春节期间霸占了影院,无数观众趋之若鹜,电影中,地球脱离太阳的轨道,甚至被土星吸引,这一幕幕场面,充满了视觉的冲击力。这也让人们产生了一个问题——地球会掉到哪里?按照科学家给出的答案,既然地球围绕着太阳转,也就是说,地球是受到太阳的引力影响的。所以,一旦地球将速度降到一个峰值,那么,它将立刻向太阳的方向挺进,直到葬身火海。地球围绕太阳进行公转,也就相当于是太阳的“卫星”,因此,地球必须以“卫星”的身份来要求自己,和太阳保持一个稳定的相对距离,才能保证自己不和太阳相撞。此外,浩瀚无比的宇宙并非只有太阳系,太阳作为恒星,也是围绕着银河系的中心进行转动的,其速度大约220公里/秒。银河系所在的超星系团正以每秒600公里的速度朝一个叫作“巨引源”的引力中心奔去。因此,宇宙中的各大天体和星系全都是环环相扣,共同前进的。

结语

星球之所以漂浮在宇宙中是因为万有引力的存在,而一旦公转速度降低到某种程度,地球将会飞向太阳。那么,地球会灭亡吗?这个问题直到今天都没有定论。大部分人都认为地球还有至少50亿年的寿命可以挥霍,还有一部分人认为,地球会像《流浪地球》中写的那样,被太阳驱赶和毁灭。就算人类真的科技爆炸,制造出行星推动器,但其中的能源消耗,也会远超人类的计算。我们扔出一块儿石头,不仅仅能够看到水面上溅起的水花,也能够看到地球和太阳的紧密关系。和浮在空中的星球不同,我们人类,注定脚踏实地,仰望天空。


编辑:刘澜
校对:马微
审核:梁忠
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