太陽不是星系中心點,整個太陽系繞著一個看不見的點旋轉

作者 | 發布日期 2020 年 07 月 29 日 17:04 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


按照正常設想,我們認為太陽是太陽系的中心,行星、小行星、彗星等天體都繞著太陽運行,然而根據最新研究,這並非完全正確。雖然太陽創造了太陽系,但太陽系內所有天體最終卻不是以太陽為首──包括太陽在內,都繞著另一個看不見的質心旋轉。

在天文物理學中,2 個或多個互繞物體的質量中心稱為質心(barycenter),如果是 2 個天體且其中一個比另一個大許多,質心通常會位於質量較大的天體內部(不一定是該天體中心),因此較小的天體會在軌道上繞著該共同質心運動,而較大的天體則略微抖動。

以地月系統來說,最簡單的說法可能是地球和月亮相互繞旋,然而實際上月亮並沒有繞地球中心運行,相反地,地球和月球都繞著一個位於地球內部的質心運轉,該點距離地球中心約 4,671公里,約為地球中心到地表距離的 75%。

繼續放眼整個太陽系也是如此,只不過太陽系的質心並不在太陽內部,根據美國范德比大學(Vanderbilt University)團隊最新研究,太陽系質心位於太陽表面外側,約比太陽表面高 100 公尺,科學家稱此點為「太陽系中絕對靜止的位置」,包括太陽在內,太陽系內所有天體皆是繞著此質心旋轉。

為了展示這現象,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)科學家 James O’Donoghue 製作了示意影片如下,該動畫中可以看見太陽、土星和木星如何進行引力拔河,雖然誇大了太陽的運動使其變化更明顯,但能確定太陽確實圍繞著一個質心繞旋,有時甚至偏離頗遠。

而太陽離質心之所以時近時遠,主要是受木星引力影響。已知太陽質量占太陽系總質量 99.8%,然而剩下的 0.2% 幾乎都是木星質量,以至於後者有點能力稍微拉動太陽。

James O’Donoghue 也製作了另一段地月系統的影片,可以看到地球和月球的雙人舞蹈相對簡單,系統質心位於地球內部。

了解太陽系精確的引力中心位置,有助於科學家檢測非常微小的低頻重力波,也能幫助天文學家找到環繞恆星的隱藏版行星。新論文發表在《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。

(首圖來源:pixabay

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