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  • 1 # 使用者71355945083

    世上沒有無緣無故的愛,也沒有無緣無故的恨,我相信宇宙中星球的自轉一定是力在作怪,但動力源來自哪裡還需時日。哈哈哈……?

  • 2 # 時空通訊

    為什麼宇宙中星球的自轉速度不同,那星球自轉的動力從何而來?

    星球的自轉速度有快有慢,既是天生的,又受到萬有引力約束。

    這與每種星球的生成方式有重大關係。

    恆星是在星雲中誕生,行星是恆星吸積盤剩下的渣滓聚合而成。

    星雲是漂浮在廣袤太空的宇宙塵埃,是以光年計的大片瀰漫物質,雖然非常稀薄,但太大太多,是孕育宇宙天體的“羊水”和營養。

    大片的星雲在自身引力作用下會漸漸聚集,越收縮越緊密,由於收縮得不均勻不平衡,就會慢慢發生旋轉,隨著收縮越來越快,中心會形成坍縮之勢,星雲旋轉就會越來越快,離心力會把旋轉軸兩極的物質甩向赤道,成為恆星積極盤。

    這個吸積盤是扁平的,最終恆星會吸附掉吸積盤中絕大部分質量,核心由於巨大壓力和高溫而引燃氫核聚變,恆星就形成了。

    這顆恆星的旋轉就是繼承了吸積盤的角動量,一直轉下去。

    比如太陽系,太陽吸取了整個太陽系質量的99.86%,成為一個質量為1.9891x10^30kg的恆星。

    太陽系吸積盤中剩下的0.14%質量就漸漸形成了八大行星,和若干個矮行星、幾百個顆衛星,還有無數小天體。

    吸積盤在太陽的赤道位置上下,以太陽赤道形成一個平面就叫黃道,這些行星都在黃道上下位置圍繞著太陽公轉。

    這就說明行星的公轉主要是繼承了太陽吸積盤的角動量。

    但行星自轉在繼承吸積盤角動量的同時,還有形成過程的碰撞和行星核心的變化等因素,因此各個行星的自轉速度和自轉軸與黃道夾角都不完全一樣。

    比如金星和天王星自轉方向與其他行星方向相反。

    天王星幾乎自轉軸是對著太陽,躺著轉圈的;而金星自轉一週需要243日(地球日,後同),公轉一週需要224.7日,也就是說金星公轉一圈比自轉一圈需要時間還短,因此金星上一天比一年還長。

    當然如果按日出日落為一天的話,金星上日出日落一次需要116.75天,這是因為其與公轉逆執行的緣故,而且在金星上看太陽是西升東落,太陽最大視角不會超過48°。

    金星的這種執行狀態,有兩種假設導致,除了像大多數行星在誕生初期都受到各種天體碰撞,自轉軸有一定的變化外,其內部地核很可能停止了轉動,導致整個星球停止了自轉,甚至逆執行。

    這一點,從金星上沒有磁場可以得到一定的佐證。

    地球在形成初期與一顆相當火星大小的行星相撞,相撞的結果是自轉軸偏轉了66°34",黃赤道形成了一個23°26"的夾角,從此有了一年四季春夏秋冬,還撞出了一個月亮,為生命孕育創造了更好條件。

    恆星死亡後的屍骸轉動是繼承了原恆星的角動量。

    有些恆星在死亡時發生大爆炸會炸得渣滓都不剩,所有物質全部迴歸太空,成為新的再生星雲,經過漫長的聚集收縮又會形成新的恆星。

    有的恆星死亡後會留下一個屍骸,比如白矮星、中子星、黑洞。

    一般認為,太陽質量8倍以下的恆星,死亡後會留下一個白矮星;一個太陽質量8倍以上30~40倍以下的恆星,死亡時會發生超新星大爆炸,核心可能留下一個太陽質量1.44倍到3倍左右的中子星;太陽質量40倍以上的恆星大爆炸後可能留下一顆太陽質量3倍以上的黑洞。

    這些恆星屍骸旋轉速度都很快,是因為繼承了原恆星的角動量。

    原恆星比屍骸大多了,旋轉的就慢一些,但根據角動量守恆定律,半徑變小的白矮星、中子星、黑洞就會比原恆星角速度快很多。

    如果單從體積變小的量級估算,白矮星相對原恆星半徑一般為1/100倍,中子星相對原恆星半徑約1/100000。

    如果按照太陽自傳週期來比較,太陽自轉週期為2.3x10^6秒,變成白矮星後自傳週期將達到2.3x10²秒,變成中子星後自傳週期會達到2.3x10^-4秒。

    當然,恆星變成白矮星和中子星會損失很多質量,因此角動量守恆的計算就變得複雜些,相對會慢很多。但不管怎樣,天體變小後,角速度會大大加快。

    天體自轉是一個很複雜的機制,還要許多值得研究弄清的問題。

    宇宙中沒有靜止的物質,從微觀到宏觀所有物質都在不同的運動。

    而旋轉運動則使物質能夠承受更大外力影響,是保持物質平衡的最好運動狀態,因此轉動是宇宙的自然規律。

    宇宙大爆炸第一推動力也是物質運動和旋轉的原因之一,但引力和繼承角動量則是更直接的決定因素。

    宇宙中幾乎沒有阻力,任何天體一旦轉動起來,沒有外力影響,就不會停止下來,會長久的轉下去。

    引力、撞擊的外力、數十億年微阻力的影響,才會改變其自轉的速度和方式。

  • 3 # 優美生態環境保衛者

    為什麼宇宙中星球的自轉速度不同,那星球自轉的動力從何而來?

    我們所處的宇宙是由可觀測的恆星、行星、衛星、彗星、小行星、星雲物質以及不可直接觀測的暗物質、暗能量所組成,在星體之間的萬有引力、暗物質提供的引力效應、暗能量提供的推斥力等作用力的共同作用下,使得宇宙中所有的物質呈現規律的運動模式,既有周期性的公轉和自轉,也有相互吸引和遠離的運動,維持著宇宙整體上的平衡狀態。那麼,從運動的一個方面來說,對於宏觀的恆星和行星,都有其各不相同的自轉規律,這個自轉是怎麼形成的呢?

    恆星的自轉

    自轉是絕大部分星體的一種固有屬性,包括恆星,也都有各自的自轉規律,包括自轉速度、方向和形式等都會有所不同。對於恆星來說,其自轉的產生,是由於在形成之初周圍眾多物質在吸聚過程中逐漸積累形成的。

    恆星的誕生離不開星雲物質,這些星雲物質可能是由上一任恆星在生命終期透過超新星爆發而成。大片濃密的星雲物質,在長時間引力擾動作用下,就會發生聚集現象,從而使得密度越來越大,當積聚在中心位置的星雲質量達到一定程度以後,就會向內發生坍縮,從而引發幾個方面的連鎖效應,一是星雲物質越來越多地向核心吸聚,使得中心區域的質量逐漸增大;二是在重力坍縮和星雲物質碰撞過程中,一部分引力勢能會轉化為熱能,推動核心區域溫度逐步升高;三是星雲物質坍縮時不可能完全均勻和平衡,這就會造成在吸聚的過程中圍繞核心區域慢慢形成旋轉現象。那麼,隨著時間的推移,這種因星雲物質坍縮的影響,將會使得核心區質量越來越大、溫度越來越高、周圍物質旋轉越來越快。

    在此過程中,那些被恆星核心區吸聚的物質,原本所擁有的角動量不會完全消失,按照守恆定律,有一部分殘餘的物質,其角動量就會轉移到核心區之內,最終形成主導性的自轉方向,隨著吸收物質越來越多,那麼恆星的自轉速度也會越來越快。

    以上是新形成恆星開始自轉的原因,那麼對於在恆星主序期結束以後,隨著核心聚變的消失,恆星外殼所受到的引力作用就會遠大於核心向外的輻射壓,恆星就會發生劇烈的坍縮,殘留質量較小的恆星(1.4倍太陽質量以內)會演化為白矮星,在1.4倍到3.2倍太陽質量之間的恆星,將會演化為中子星,質量再大的將會演化為黑洞。

    而最終演化成的白矮星或者中子星,也是會發生自轉的,主要原因是繼承了原來恆星的角動量,雖然一部分物質因劇烈坍縮而拋灑到宇宙空間中,但由於體積的大量減少,所繼承的那部分角動量,仍會使得殘留恆星物質發生旋轉的速度提高很多。以太陽為例,現在其自轉一圈的時間為27天左右,而當它最終演化為白矮星之後旋轉速度將大大提高,自轉一圈時間提升到4分鐘左右。

    行星的自轉

    行星的產生歷程,基本上都是與所在恆星系內的恆星同時起步的,但是由於星際物質濃度和分佈的差異,在與恆星吸聚物質的比賽中逐漸處於下峰,所吸聚的物質總量以及因此而積聚的溫度,不能達到氫核聚變的程度,只能靠吸收恆星“吃”剩的星際物質以及恆星形成以後透過太陽風吹拂過來的物質,最終積聚成固態行星和氣態行星。

    因此,行星的自轉,其原始動力與恆星形成過程中對星際物質的吸收有極大關係。圍繞著恆星“胚胎”進行旋轉的星際物質,隨著核心區質量的增大,周圍物質旋轉的速度也越來越快,旋轉的離心力使得大多數的物質都被甩在了與恆星自轉軸相垂直的一個扁平軌道內,這些外圍星際物質的旋轉角動量,也成為了以後形成行星進行自轉和公轉的動力來源。其中公轉是靠著原始星雲與太陽之間的萬有引力與離心力平衡所形成的速度狀態,而自轉則是行星組合時繼承的星雲物質的角動量,這一點與恆星自轉原理差不多。

    在行星形成過程中,受到與恆星之間的距離、吸聚物質多少的差異,行星的自轉速度會表現出不同,另外,在此過程中,行星還會不時地受到其它行星的引力、其它天體的撞擊、核心活動的變化等影響,從而導致自轉方式的多樣化。

    從行星互相影響方面來看,在大質量行星的周圍,其它行星的自轉受到這顆大質量行星運動的影響程度就會越高,通常情況下自轉就會變得比較緩慢。

    從天體撞擊的方面來看,當天體沿著行星自轉的方向進行撞擊時,會提高行星的自轉速度,反之則會減緩甚至調轉行星的自轉方向。而如果天體的撞擊方向與自轉方向不平行時,則會一定程度上改變自轉軸的方位,從而使行星的自轉軸發生一定程度的傾斜。這就是我們看到太陽系內各大行星的自轉速度和自轉軸方向形態各異的原因,比如金星的自轉與其它行星自轉方向相反、天王星的自轉軸相對於其它行星來說是水平的。

    從核心運動情況來看,對於核心仍然活躍的天體來說,其內部是呈現軟流體的狀態,這個核心與外部固態組成結構之間,在自轉時就會發生不平衡的現象,一方面使行星自轉速度慢慢減弱,同時也可以保護星體不被外界的巨大引力所撕裂。

    總結一下

    從以上對恆星和行星自轉的驅動力可以看出,引力和組成物質的角動量守恆是推動自轉的重要因素,透過引力和離心力的平衡,可以使天體具有較高的抵抗外界干擾能力,從而確保星體執行規律的穩定性。再加上宇宙空間的物質密度極其稀薄,在星體自轉過程中所受到的外界阻力也幾乎沒有,因此可以長時間尺度下維持穩定的轉動狀態。只不過星體特別是行星,在形成和發展演化過程中,受到諸如引力干擾、天體撞擊和核心運動情況的影響,使得自轉模式發生相應改變,從而呈現出速度、方向和形態的千差萬別。

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