一个太阳的体积相当于多少个月球,太阳的体积是月球的7600万倍
众所周知,太阳是我们这个小小恒星系统中的主星,其质量大约为1.989×10^27吨,占了整个恒星系统的总质量的99.8%。而小小的月球,其质量大约为7.342×10^19吨,相比之下,太阳的直径是它的400倍,质量是它的2700万倍,体积是它的7600万倍,两者之间的大小相差实在悬殊。
但是当我们抬头仰望,看到天上的太阳和月亮似乎是差不多一样大的,虽然太阳比月亮离得远,但为什么不是其中一个明显大一些,另一个小一些呢?有些相信“造物主”的朋友,也许会因此相信世界是被设计好的。有人甚至还会把月亮和太阳分别代表“阴”和“阳”。
实际上,太阳离地球的距离,大约是月球离地球的距离的400倍,由于视差根据物体的直径和距离成比例地改变物体的表观尺寸,比一个物体大400倍但远400倍的另一个物体,其表观尺寸(直径)将与一个较近的前者大致相同。而这就是我们看到天上的太阳和月亮似乎是差不多一样大的基本原因。
然而,事情并没有那么简单,我们会把科普进行到底。其实,月球绕地球的轨道并不是一个恒定的圆形轨道,而是一个椭圆形的轨道。天上的月亮的大小(即使是表观大小)并不是恒定不变的,而是动态变化的,月球在远地点(离地球最远的点)和近地点(离地球最近的点),与地球的距离相差了50200公里,相差大约13.7%。
虽然地球绕太阳的轨道也是椭圆形,但其偏心率只有0.0167%,这个轨道十分接近一个正圆,因此太阳的表观大小在一年中的每一天变化不大。但月球的表观大小是持续变化的,大约有一半的时间,月球的表观尺寸比太阳小得多,另一半时间比太阳大得多,几乎从未与太阳完全相同。
比如当日食发生在远地点时,月球没法完全遮挡太阳,会出现日环食;而当日食出现在近地点,月球完全遮挡着太阳,就会出现日全食。因此,有人说天上的太阳和月亮的大小“差不多”,只是人类眼睛的一种误判,大概原因是我们没法将它俩凑在一起进行比较。
然而,月球也正在不断远离我们,总有一天地球人将永远无法在地球上看到日全食。根据科学家们的说法,在几十亿年前,一颗跟火星差不多大的原始行星与原始地球发生撞击,使一大块碎片飞向太空,这块碎片后来就形成了月球。最开始的时候,月球离地球的距离十分近,当时的每一次日食都是全食。
由于离地球如此近,地球感受到的月球潮汐比我们今天感受到的要强烈得多,而且由于地球部分熔融,它们影响了整个地球的质量分布,不止地球的海水受到月球影响,连地球本身的形状也时刻受到影响,地球始终有一部分“凸起”。
结果,月球与地球的这种“互动”,制造了一个巨大的潮汐膨胀,地球自转不断地把这种潮汐膨胀像海啸一样自西向东推进。虽然地球的引力能使月球绕其旋转,但这种潮汐膨胀不断改变月球的轨道,将地球自转的动量转移到月球轨道上,延长了地球一天的时间,并使月球逐渐远离地球。
形象地说,就像链球运动员转动身体将铁球甩在空中转圈时一样,链子相当于地球的引力,牢牢拉着月球绕它旋转。但由于潮汐膨胀的作用,这根“链子”逐渐变长,月球与地球的的距离越来越远。
这一过程至今仍在发生,但随着距离的增加,随着地球的冷却和凝固,这一过程变得越来越慢。同样的过程反过来减缓了月球的自转,直到它与轨道周期同步,直到它被永久锁定,月球不再远离地球。
如今,月球正在以每年3.5厘米的速度向外偏离,它与地球的距离越来越远,日环食将变得越来越普遍,但日全食却越来越罕见,再过10亿年左右,地球上的人将永远看不到日全食的出现。
如果没有了日全食,不知道未来的小说家是否会少了一个描写“暗黑”反派的素材,因为现在很多小说都会出现“太阳被吞噬,群魔乱舞”的桥段。而随着月球离地球越来越远,未来的一个月将远远超过30天,不知道未来的日历中一年是否还有12个月……
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