我們的太陽(yáng)系不是只停留在一個(gè)地方,而是在圍繞星系旋轉(zhuǎn)。那么我們的太陽(yáng)系需要多長(zhǎng)時(shí)間才能脫離目前的位置(獵戶座臂)進(jìn)入到一個(gè)不同的旋臂呢?此外,它離星系中心的距離是大致相同,還是會(huì)前后移動(dòng)?
太陽(yáng)圍繞星系中心旋轉(zhuǎn),在圓形軌道的頂部,太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可以用它向三個(gè)不同方向運(yùn)動(dòng)的速度來(lái)描述:
U = 10 km/s (徑向向內(nèi))
V = 5 km/s (星系的旋轉(zhuǎn)方向)
W = 7 km/s (星系平面以外向北)
當(dāng)然,太陽(yáng)不會(huì)永遠(yuǎn)朝這個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。事實(shí)上,我們會(huì)通過(guò)在星系平均運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上加上一個(gè)“本輪”,來(lái)近似它的運(yùn)動(dòng)。星系在平面內(nèi)外(上下)振蕩的周期約為7000萬(wàn)年,這意味著我們每隔3500萬(wàn)年就會(huì)穿過(guò)銀河系的中平面,有些人把這段時(shí)間與地球大滅絕之間的時(shí)間進(jìn)行比較,得出另一個(gè)世界末日理論。
確實(shí),撞擊地球的宇宙射線的數(shù)量在(大約)十萬(wàn)年間將會(huì)增加。但是也有一些似是而非的理論,與地球整體溫度上升(伴隨著相關(guān)的氣候變化)有關(guān)。在銀河系的平面上,太陽(yáng)位于我們稱為獵戶座旋臂(或局部旋臂)的小旋臂中,它實(shí)際上只是兩個(gè)最近的主要旋臂(矢狀面旋臂和英仙座旋臂)之間的連接。
在這些結(jié)構(gòu)上有一個(gè)整潔的頁(yè)面:SEDS銀河系螺旋結(jié)構(gòu)頁(yè)面。我們每隔1億年就會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)主旋臂,大約需要1000萬(wàn)年來(lái)穿過(guò)它。在凌日過(guò)程中,“附近”超新星爆發(fā)的幾率會(huì)更高,可能還有其他所謂的“環(huán)境壓力”,都可能會(huì)改變地球的氣候。
關(guān)于這一點(diǎn)(以及其他外部因素對(duì)地球氣候的影響,以及恐龍滅絕的可能原因),有一篇有趣的綜述,我的大部分?jǐn)?shù)據(jù)都來(lái)自于此,1978年發(fā)表在《地球與行星科學(xué)年度評(píng)論》(ADS link)上的羅素的文章。
太陽(yáng)繞銀河系轉(zhuǎn)嗎?
太陽(yáng)確實(shí)以220千米/秒的速度繞著銀河系旋轉(zhuǎn)。太陽(yáng)大約花2.3億年時(shí)間完成一次公轉(zhuǎn)。銀河系也在移動(dòng)——我們正在向我們最近的鄰居仙女座星系移動(dòng),銀河系和仙女座星系(它們構(gòu)成了我們所說(shuō)的“局部星系群”的大部分)都在向室女座星系團(tuán)移動(dòng),室女座星系團(tuán)是我們最近的星系團(tuán)。似乎沒(méi)有什么東西是靜止不動(dòng)的!
相關(guān)知識(shí)閱讀
銀河系正是包含著太陽(yáng)系的星系,而“銀河”這個(gè)名字也描述了從地球上能看到的銀河系的模樣:夜空中由肉眼無(wú)法分辨的星星們組成的一條模糊光帶?!般y河”一詞翻譯自拉丁文via lactea,這個(gè)詞源于希臘文γαλαξ?α? κ?κλο?。從地球上看,銀河系是一個(gè)帶狀區(qū)域,從它的外環(huán)可以看到它的圓盤狀結(jié)構(gòu)。1610年,伽利略首次用他的望遠(yuǎn)鏡把光帶分解到單個(gè)的恒星。直到20世紀(jì)20年代初,大多數(shù)天文學(xué)家都還認(rèn)為銀河系包含了宇宙中的所有恒星。在1920年天文學(xué)家哈羅·沙普利和希伯·柯蒂斯之間展開(kāi)激烈辯論之后,哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀察顯示,銀河系只是眾多星系之一。
銀河系是一個(gè)直徑在15萬(wàn)-20萬(wàn)光年之間的棒旋星系。據(jù)估計(jì),它包含了1000 - 4000億顆恒星和超過(guò)1000億顆行星。太陽(yáng)系位于距銀河系中心26490(±100)光年處,處于獵戶座旋臂的內(nèi)邊緣(獵戶座是氣體和塵埃的螺旋狀聚集區(qū)域之一)。銀河系中心一萬(wàn)光年內(nèi)的恒星形成了一個(gè)凸起和一個(gè)或多個(gè)從凸起處輻射出來(lái)的條狀旋臂。銀河系中心是一個(gè)強(qiáng)射電源,被稱為人馬座A*,它被認(rèn)為是一個(gè)質(zhì)量為4.100(±0.034)百萬(wàn)太陽(yáng)質(zhì)量的超大質(zhì)量黑洞。
銀河系中心外很大范圍內(nèi)的恒星和氣體都以大約每秒220公里的速度繞軌道運(yùn)行。它們恒定的旋轉(zhuǎn)速度違背了開(kāi)普勒動(dòng)力學(xué)定律,這也表明銀河系質(zhì)量的大部分(約90%)是望遠(yuǎn)鏡看不到的,它們既不發(fā)射也不吸收電磁輻射,這種推測(cè)的質(zhì)量被稱為“暗物質(zhì)”。太陽(yáng)繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期約為2.4億年。相對(duì)于河外參照系,銀河系整體正在以大約每秒600公里的速度移動(dòng)。銀河系中最古老的恒星幾乎和宇宙本身一樣古老,它們很可能是在大爆炸的黑暗時(shí)代后不久形成的。
擁有幾個(gè)衛(wèi)星星系的銀河系是本星系群的一部分,本星系群又是室女座超星系團(tuán)的一部分,而后者本身又是拉尼亞凱亞超星系團(tuán)的一個(gè)組成部分。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學(xué)名詞
3.佐小咣- Karen Masters-中子星
聯(lián)系客服