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行星轨道为椭圆形,是最开始的惯性造成的还是其他行星的引力造成的?为什么?
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发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
行星轨道为椭圆形,是最开始的惯性造成的还是其他行星的引力造成的?为什么?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
简单的说:
行星不是突然出现并环绕恒星运转的,它是随着恒星的诞生,从原行星盘中逐渐凝聚出来的。
原行星盘是环绕新生恒星外围绕的浓密气体团,中心的原始恒星在坍缩过程中,外围气体落入恒星表面,动能较低的物质首先被质心吸纳,剩余的速度较快的物质会形成扁平状的吸积盘,吸积盘中的所有物质都环绕质心旋转,所以可以说行星轨道来自原行星盘中“最开始的惯性”。
圆形轨道其实也是一种特殊的椭圆轨道,假如一个恒星系统中只有一个行星,并且行星的质量与恒星相比微不足道,它就会形成一个接近完美的圆形轨道。但是因为多个行星的存在,尤其是当其中存在类似木星的大质量行星时,整个系统的质心会随着多体的共同质心运动,也就是天体之间的扰动,所以最终使得质量越小的行星或陨石的轨道偏心率越大。
回答于 2019-09-11 08:43:50
开普勒是德国天文学家、数学家和天文学家。他还是17世纪科学革命史上的关键人物。现在大家耳熟能详的牛顿提出的万有引力定律的一个基础就是开普勒最著名的工作—开普勒行星运动的三大定律。分别是:
轨道定律:行星轨道是椭圆形,太阳位于两个焦点之一
面积定律:连接行星和太阳的线段在相等时间间隔内扫过的面积相等
周期定律:行星轨道周期的平方与其轨道的半长轴的立方成正比
正是由于这一辉煌成就,开普勒被誉为“天空立法者”。
首先,我们需要一点关于椭圆偏心率的知识,偏心率即焦点与中心的距离c在半长轴a上所占的比例c/a。圆为0,越大越扁,越小越圆。
那么,基于能量守恒和角动量守恒(此处省略大段数学推导过程),我们可以推导出极坐标下的行星轨道方程(其中p为圆锥曲线正焦弦长度的一半,ε为偏心率即焦点与中心的距离c在半长轴a上所占的比例c/a。圆为0,越大越扁,越小越圆。):
我们便得到了行星能量与其轨道的关系:
我们都知道,圆实际上是一个特殊的椭圆,也就是偏心率正好ε=0时。
而纯圆周运动的苛刻必要条件:
1、初速或速度要与向心力垂直
2、以距离作半径所求出的向心力与万有引力相等。
天体运动不可能恰巧满足此苛刻条件,首先初速往往与引力有一个不垂直的角度,径向速度会拉长距离变得不圆。其次,若此半径需要的向心力与引力不等,会促使改变曲率半径才能相适应。就算真的有那么一颗行星,满足上诉条件,它也可能会受到空间中宇宙尘和其它行星的干扰,从而偏离原先完美的圆周轨道。
椭圆每点的曲率半径是变化的。只是不同的椭圆,偏心率有大有小,决定扁的程度。
所以,天体运动轨道都是椭圆。
回答于 2019-09-11 08:43:50
椭圆轨道选项是太阳系中所有行星都遵循的轨道,当天体太小或太慢而无法逃离太阳的引力时,它会落入一个重复的椭圆轨道,这在很大程度上取决于它进入系统时的原始能量和轨迹。该轨道也会受到其他绕轨道运行的行星引力效应的影响,同样使其不完美,偏心,并且高度依赖于其他因素。想象一下:一颗行星以高速掠过太阳; 此时,它只有自己在爆炸中首次形成时获得的速度。当它在太阳附近经过时,一个新的力,即太阳的重力,作用在行星上并开始把它拉向太阳的方向。但随着它朝太阳下落,一个新的部分被添加; 这就是由重力加速度引起的速度。这部分速度,加上行星的初速度,使其避免落入太阳,并形成椭圆轨道。
简而言之,由于太阳的引力,行星的路径和速度继续受到影响,最终行星将被拉回; 这个回程始于抛物线路径的末端。这种抛物线形状一旦完成,就形成一个椭圆轨道。
回答于 2019-09-11 08:43:50
谈物体作两个方向上的运动:
比如,自行车行驶作两个方向的运动:
1,自行车左右振动。
2,自行车往前运动。
所以自行车呈左右摇晃状前进。
同理,月球运行作两个方向的运动:
1,月球离地球作远近振动。
2,月球离地球作横向运动。
所以月球绕地球转必然是椭圆形轨道。
物体呈抛物线运动,其实物体也是在作两个方向上的运动:
1,水平方向。
2,竖直方向。
回答于 2019-09-11 08:43:50
天体的运行轨道深层原因是由生命软件决定,也是其所在的星系之王统一调控的,比如太阳系内所有天体的运行轨道由太阳调控。
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