時(shí)間是一個(gè)抽象的概念,為了描述時(shí)間的流逝,我們就需要利用那些非常有規(guī)律的自然現(xiàn)象來(lái)定義時(shí)間的單位,比如說(shuō)地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間,我們就將其定義為一年。
不過(guò)這種定義只適用于地球,畢竟在太陽(yáng)系中,不同行星的公轉(zhuǎn)周期也各不相同,為了方便區(qū)分,我們可以將其稱為“地球年”。
需要知道的是,在地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的同時(shí),太陽(yáng)其實(shí)也在“帶領(lǐng)”著太陽(yáng)系中的眾多天體圍繞著銀河系中心公轉(zhuǎn)。
我們將地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道平面稱為“黃道面”,銀河系主要質(zhì)量所在的盤(pán)狀平面稱為“銀道面”,由于這兩個(gè)平面存在著一個(gè)大約60度的夾角,而太陽(yáng)基本上是一直在“銀道面”上公轉(zhuǎn)。
因此太陽(yáng)系的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該是:相對(duì)于太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)軌道所在的平面,太陽(yáng)系中眾多天體的運(yùn)行軌道,基本上都會(huì)具備一個(gè)明顯的傾角。
由于太陽(yáng)圍繞銀河系中心的公轉(zhuǎn)也非常有規(guī)律,因此我們也可以將太陽(yáng)圍繞銀河系一圈所需的時(shí)間,定義為一個(gè)“銀河年”,那么一個(gè)“銀河年”是多久?相當(dāng)于多少個(gè)“地球年”呢?其實(shí)我們只需要兩個(gè)數(shù)據(jù)就可以得到答案。
一個(gè)數(shù)據(jù)是太陽(yáng)圍繞銀河系中心的平均公轉(zhuǎn)速度,觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,太陽(yáng)目前正在向天鵝座方向運(yùn)動(dòng),其速度大約為每秒鐘220公里,考慮到宇宙空間中的阻力可以忽略不計(jì),因此我們可以直接將其當(dāng)作太陽(yáng)的平均公轉(zhuǎn)速度。
另一個(gè)數(shù)據(jù)則是太陽(yáng)圍繞銀河系中心轉(zhuǎn)一圈的距離,這就不可能直接通過(guò)觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)獲取了,畢竟這需要太過(guò)漫長(zhǎng)的時(shí)間,不過(guò)我們還是可以通過(guò)已知的觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行估算。
觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,太陽(yáng)位于銀河系中一個(gè)被稱為“獵戶座旋臂”的結(jié)構(gòu)邊緣位置,其與銀河系中心的距離約為2.6萬(wàn)光年。這里我們可以做一個(gè)粗略的假設(shè),即:太陽(yáng)沿著一個(gè)圓形的軌道圍繞銀河系中心公轉(zhuǎn)。
在此基礎(chǔ)上,我們就可以計(jì)算出,太陽(yáng)圍繞銀河系中心轉(zhuǎn)一圈的距離大約為16.328萬(wàn)光年,換算下來(lái)大概就是154.5億億公里(1光年相當(dāng)于9460730472580公里),我們將這個(gè)數(shù)字除以太陽(yáng)的平均公轉(zhuǎn)速度,也就是每秒鐘220公里,就可以得出:太陽(yáng)圍繞銀河系中心轉(zhuǎn)一圈,需要大約2.23億個(gè)地球年的時(shí)間。
也就是說(shuō),一個(gè)“銀河年”大概相當(dāng)于2.23億個(gè)地球年。不得不說(shuō),一個(gè)“銀河年”實(shí)在是太漫長(zhǎng)了,要知道太陽(yáng)誕生于大約46億年前,而恐龍最早出現(xiàn)在大約2.3億年前的三疊紀(jì),這就意味著,按照這個(gè)計(jì)算結(jié)果,那么從太陽(yáng)誕生開(kāi)始計(jì)算,太陽(yáng)系目前正處于第21個(gè)“銀河年”之中,而在上一個(gè)“銀河年”里,恐龍才剛剛在地球上出現(xiàn)。
需要注意的是,以上的計(jì)算結(jié)果只是一個(gè)粗略的估算值,實(shí)際上,太陽(yáng)圍繞銀河系中心公轉(zhuǎn)的軌道不可能是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的圓。
除此之外,天文學(xué)家們還發(fā)現(xiàn),在太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)過(guò)程中,太陽(yáng)也并不是一直在“銀河面”這個(gè)平面上運(yùn)動(dòng),而是會(huì)以一種類似波動(dòng)的方式有規(guī)律地在其“上方”和“下方”反復(fù)穿行,這無(wú)疑會(huì)增加太陽(yáng)圍繞銀河系中心轉(zhuǎn)一圈的距離。
這些不確定因素就導(dǎo)致了“銀河年”只能是一個(gè)大致范圍,通常情況下,天文學(xué)家都將這個(gè)范圍取值為2.25億至2.5億個(gè)地球年。
好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關(guān)注我們,我們下次再見(jiàn)。
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