太陽(yáng)系中心在哪?居然不是太陽(yáng),竟然是它?
毫無(wú)疑問(wèn),太陽(yáng)是整個(gè)太陽(yáng)系的中心,太陽(yáng)系中所有的天體都會(huì)圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn),包括八大行星、一些彗星和隕石等。這也是人類(lèi)公認(rèn)的普遍真理之一。
雖然太陽(yáng)系的天體都是圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的,但是太陽(yáng)系的運(yùn)行是非常復(fù)雜的,不僅僅是平面上的旋轉(zhuǎn),天體的運(yùn)行也是非常復(fù)雜的。
一個(gè)天體與太陽(yáng)的共同質(zhì)心到底距離太陽(yáng)的中心多遠(yuǎn),這完全取決于這個(gè)天體的質(zhì)量和與太陽(yáng)的距離。

太陽(yáng)太大了,也太重了,它占據(jù)了太陽(yáng)系物質(zhì)總量的99.86%,所以雖然其它天體會(huì)對(duì)太陽(yáng)施加引力影響,導(dǎo)致質(zhì)心與太陽(yáng)中心發(fā)生偏離,但通常不會(huì)偏離太遠(yuǎn),最起碼這個(gè)質(zhì)心也能夠保持在太陽(yáng)之中,所以說(shuō)太陽(yáng)系天體圍繞太陽(yáng)運(yùn)行,這句話是沒(méi)有問(wèn)題的,但有一個(gè)例外,它就是木星。
木星是太陽(yáng)系中最大的一顆行星,它的質(zhì)量比其余七顆行星質(zhì)量總和的2倍還要大,巨大的質(zhì)量使得它可以給太陽(yáng)施加一個(gè)足夠大的引力作用。
在木星的引力影響之下,太陽(yáng)和木星之間的質(zhì)心大幅偏離太陽(yáng)的中心,這個(gè)質(zhì)心甚至不再呆在太陽(yáng)之中,而是來(lái)到了太陽(yáng)的邊緣之外。
所以木星實(shí)際上是圍繞著一個(gè)位于太陽(yáng)之外的質(zhì)心在公轉(zhuǎn),同時(shí),太陽(yáng)也在圍繞著這個(gè)質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng),而且二者圍繞這個(gè)質(zhì)心公轉(zhuǎn)的周期是相同的,都是11.862個(gè)地球年。所以我們可以說(shuō)木星是太陽(yáng)系之中唯一一個(gè)并不是以太陽(yáng)為中心運(yùn)行的天體。

太陽(yáng)占據(jù)太陽(yáng)系中間位置的一個(gè)最大原因是它的質(zhì)量。如果以地球作為對(duì)比,太陽(yáng)系的質(zhì)量超過(guò)地球33.3萬(wàn)倍。而且太陽(yáng)作為一顆恒星,無(wú)時(shí)無(wú)刻不在進(jìn)行氫核聚變,為周?chē)奶祗w提供能量。在一般人眼里,太陽(yáng)系只有太陽(yáng)和八大行星,可能還有一些彗星,但事實(shí)并非如此。
在木星軌道內(nèi),有超過(guò)1.5億顆直徑超過(guò)100米的小行星。即使我們把除太陽(yáng)以外的所有天體集中起來(lái),總質(zhì)量也只占整個(gè)太陽(yáng)系質(zhì)量的0.14%。也就是說(shuō),太陽(yáng)系中心太陽(yáng)的質(zhì)量比整個(gè)太陽(yáng)系的質(zhì)量超過(guò)99.86%,所以太陽(yáng)可以產(chǎn)生非常大的引力,吸引一光年內(nèi)的天體圍繞它旋轉(zhuǎn)。
從萬(wàn)有引力的基本物理規(guī)律我們可以知道,太陽(yáng)對(duì)其他天體有引力,所以其他天體對(duì)太陽(yáng)也有同樣的引力,放在太陽(yáng)和木星上。在萬(wàn)有引力的作用下,太陽(yáng)和木星相互吸引,有相互靠近的趨勢(shì)。
既然如此,為什么太陽(yáng)和木星沒(méi)有相撞?最大的問(wèn)題是,兩個(gè)天體不僅僅是純引力,它們還在做圓周運(yùn)動(dòng),引力可以起到向心力的作用,也就是說(shuō)它們周?chē)闹行牟皇亲约旱?,而是它們共同的引力中心?/p>
那么這個(gè)重心是固定的嗎?其實(shí)并不是這樣的。天體的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程。大多數(shù)天體都不是正球體,所以在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中質(zhì)量的分布會(huì)有一定的變化。這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)引力中心發(fā)生一定的變化。這個(gè)原理適用于太陽(yáng)和木星的引力中心。

因?yàn)樘?yáng)的質(zhì)量太高,所以據(jù)說(shuō)太陽(yáng)的引力中心即使不在里面也會(huì)靠近太陽(yáng)。因此,為了便于解釋?zhuān)茖W(xué)家們認(rèn)為其他天體圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí),實(shí)際上會(huì)出現(xiàn)一些偏差。
太陽(yáng)會(huì)沿著半徑方向擺動(dòng)。太陽(yáng)的擺動(dòng)不是受一個(gè)天體的影響,而是受太陽(yáng)系所有天體的影響。如果更高級(jí)別的文明看到了太陽(yáng)系,他們可以通過(guò)太陽(yáng)在太陽(yáng)系的擺動(dòng)幅度計(jì)算出太陽(yáng)有多少顆行星。這也是天文學(xué)家和科學(xué)家使用的方法,也是計(jì)算太陽(yáng)系八大行星的方法。
目前人類(lèi)的科學(xué)水平還不足以支撐跨星系航行,所以只能發(fā)展亞光速的飛船。有科學(xué)家推測(cè),21世紀(jì)后期可能會(huì)研制出10%光速的航天器,要達(dá)到這樣的速度并不容易。如果是10%光速,大概要50年才能飛躍4.2光年,也就是三星系統(tǒng),接近太陽(yáng)系。即使它到達(dá)后,也需要大約四年時(shí)間才能將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸回來(lái)。
人類(lèi)科技一直在進(jìn)步,總有一天我們會(huì)探索其他星系。也許有一天我們會(huì)離開(kāi)銀河系。人類(lèi)的夢(mèng)想一直是星辰大海。