地球公转一圈大概是多长时间|地球为什么存在自转和公转?
地球公转一圈大概是多长时间(地球为什么存在自转和公转?)
月亮绕着地球转,地球绕着太阳转,这属于公转;而月亮、地球、太阳等星球,其自身都在绕着一个假想的轴旋转,这属于自转 。
那么天体为什么会旋转呢?地球诞生至今已有45亿年的历史,就让我们通过地球的旋转来揭秘这背后的原理 。
什么是旋转?所谓的旋转就是物体绕一个点或者一个轴做圆周运动 。最典型的旋转现象就是“陀螺的旋转”,陀螺就是绕着一个轴快速旋转 。需要注意的是,现实世界中许多天体的公转轨道只是近似圆周,一般是椭圆,这与数学中对几何图形旋转的定义略有不同 。
旋转有方向之分,在平面上通常分为逆时针旋转与顺时针旋转 。这个很好理解,旋转方向跟钟表中时针走的方向一致,被称之为顺时针旋转,反之则称之为逆时针旋转 。
我们从数学角度说明一下 。如下图所示,平面被直角坐标系分为4个限象,一个图形绕着原点旋转,苦依次穿过4—3—2—1限象,这就是顺时针旋转;若依次穿过1—2—3—4限象,则是逆时针旋转 。
太阳每天东升西落,那是因为地球绕着自转轴自西向东转,从北极点上空来看地球是在逆时针旋转,而从南极点来看地球则是在顺时针旋转 。可见,旋转方向也是相对而言的,描述时需要有参考系作为依据 。
宇宙中天体的旋转现象
【地球公转一圈大概是多长时间|地球为什么存在自转和公转?】
1,天体的旋转分为自转和公转 。自转是天体绕着自己的轴心做圆周运动,自转轴一般会穿过质心 。天文观测发现,宇宙中几乎所百思特网有天体都存在自转 。在理论中存在不自转的天体,比如史瓦西黑洞,不过虽然该类黑洞不自转,但是黑洞周围的吸积盘却可能存在旋转 。
天体的自转可以分为较差自转和刚体自转,差别在于不同纬度上角速度是否相同,如果相同则是刚体自转,反之亦然 。比如恒星以及气态行星就属于较差自转,而像地球这样的岩石行星等天体则被认为是刚体自转 。不过,刚体只是理想中的物体 。
上图为太阳的较差自转,由于不同纬度的角速度不同,自转周期也不同 。
而公转是一个天体绕着另一个天体运动,公转轨道一般为圆形或者椭圆 。
在一些人的认知中,在引力的作用下,小质量的天体会围绕着大质量的天体公转,表面上看起来是这样的,严格来说并不完全正确 。比如地球绕着太阳转,更确切的说,地球是绕着地球和太阳的公共质心旋转 。由于太阳比地球质量大很多,它们的公共质心位百思特网于太阳内部;木星的质量比太阳系其它七大行星的总质量还要大,而太阳和木星的公共质心则位于太阳表面以外 。
如图所示,木星和太阳绕着公共质心旋转 。
2,太阳系天体的旋转现象
在太阳系中,太阳位于中心位置,太阳周围还有八大行星以及其它小天体(小行星、彗星),它们都在围绕太阳旋转 。地球就是八大行星中的其中之一 。
地球绕着地轴自转,同时又绕着太阳公转,地球自转一圈约24小时、公转一圈约365天(1年) 。月球也与之类似,既绕地球公转、又在自转,自转和公转周期都是27.32天 。太阳是银河系中的其中一颗恒星,太阳除了自转还绕着银河系中心公转,公转一圈大约需要2亿多年 。
3,银河系本身也存在自转,那银河系又绕着什么公转呢?
银河系和仙女座星系约50多个星系共同构成了本星系群,本星系群的质心位于银河系和仙女座星系之间,它们除了绕着这个公共质心旋转,还在引力的作用下以螺旋方式相互靠近,几十亿年之后,银河系和仙女座星系会合并 。
银河系连同本星系群一起围绕着室女座超星系团的中心旋转,而这个中心就位于室女座星系团 。银河系位于室女座超星系团的边缘,据估计,银河系公转一圈大约需要耗时1000亿年 。室女座超星系团由包括本星系群在内的100多个星系团或者星系群组成,跨度达1亿光年以上,包含4万多个类似于银河系这样的大小不一的星系 。至于宇宙自身是否存在旋转现象,这个就不清楚了 。
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