地球运行的轨迹规律

地球运行的轨迹规律

地球运行的轨迹规律，我们在网上可以查到可以查到地球轨道是指地球围绕太阳运行的路径，并且地球的运行的轨道是呈现椭圆形的。但是很多人就会好奇，地球运行的轨迹规律是怎样的。

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哥白尼根据相对运动原理提出了地球存在自转的现象，并且打破宗教“地心说”的传统观念提出“日心说”的理论。哥白尼让我们第一次知道地球原来是“动”的，地球绕自转轴自西向东的转动，从北极点上空看呈逆时针旋转，从南极点上空看呈顺时针旋转。地球自转轴与黄道面成66.34度夹角，与赤道面垂直。

后来科学家发现，太阳也存在公转，围绕着银河系的中心黑洞运转。

太阳公转的周期是2.5亿年，这个时间相当漫长了，从地球出现人类那天到现在，太阳的公转连一圈都没有，地球出现生命之后太阳也没有转几圈，后来有人提出地球上每隔一个周期都会出现一次生物的大灭绝现象，很多人怀疑这个周期跟太阳的公转规律有关系。

既然太阳在公转，一定是带着太阳系内八大行星一起运行

随着科技的进步，科学家发现银河系也存在运动。银河系位于本星系群中，这个宇宙结构包含了50多个星系。本星系群的星系分为两个阵营，一个是银河系次群，它以银河系为中心，周围有数十个矮星系环绕银河系运动；另一个是仙女星系次群，仙女座星系是中心星系。

由于银河系和仙女座星系的质量远大于其他星系，所以本星系群的引力中心就在于这两个星系之间。不过，银河系和仙女座星系距离较近，只有大约250万光年，而且它们之间的引力作用非常强，所以它们并不会绕着本星系群的引力中心做圆周运动。

取而代之的是，银河系和仙女座星系带着各自的卫星星系互相螺旋靠近彼此。并在大约38亿年后，它们会运动到引力中心，然后发生碰撞。经过漫长的时间之后，其他卫星星系也会被合并在一起。

本星系群还会带着银河系、仙女座星系以及各个卫星星系在更广阔的星系际空间中运动。我们所在的本星系群属于本超星系团的一部分，本超星系团的引力束缚着上百个类似于本星系群的`星系结构。

本星系群位于本超星系团的边缘地带，本超星系团的引力中心位于5380万光年之外的室女座星系团，本星系群会绕着这个中心运动。不过，本超星系团的尺度过于庞大，本星系群绕行一周的时间将要达到1700亿年，这远超目前的宇宙年龄。

经过多次探索与分析，科学家认为本超星系团是拉尼亚凯亚超星系团一部分。光看名字，相信大家都能感到它的广阔，它是超星系团而不是星系。科学家表示，拉尼亚凯亚超星系团由无数星系团构成，而一个星系团又由数个星系组成。而本超星系团在拉尼亚凯亚超星系团中必然也会做着一定规律的运动。

拉尼亚凯亚超星系团上一级还会有什么？还会有着什么样的运动规律？

学过物理的都知道，物体的运动轨迹应该是所有运动的叠加，我们再来看一下地球的运动轨迹呢？更广袤的宇宙我们尚不了解，就目前证实的这些宇宙结构中，每个结构都有一定的运动规律，地球也一定有运动轨迹，如果这些轨迹我们都叠加起来，地球的真实运动轨迹恐怕无法想象！

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地球运行的轨迹

若地球停止旋转，又将会是怎么样的？

地球绕太阳转，月球绕地球转，这是一般人都知道的常识。简单一点，这样说完全正确，如果要细致一点，其实地球还有更复杂的运动。

月球作为地球的卫星与其它行星的卫星不同，月球的质量与地球比较接近。月球的重力是地球的六分之一，月球在绕地球公转时，也对地球产生力的作用，这个力迫使地球绕日轨道不是圆滑的曲线。

严格地讲，地月的关系更像是一对伴星，他们都绕着一个共同的质心旋转，周期是27日7时43分，也就是说地月是互绕的关系，月球绕地球转，地球也绕月球转。只不过地球质量大，偏离质心距离较小；月球质量小，偏离质心较远。真正绕日公转的不是地球，也不是月球，而是地月系的质心。

地球平均半径约6370千米，地月系质心在地球本体内，距离地心约4700千米，即地球半径的3/4处。由于地球同时在自转，所以这个质心在地球内的位置不是固定的。地球在绕地月质心旋转的同时也绕太阳转，所以，地球绕太阳的事实轨道就是一个半径为4700千米的螺旋曲线，这个螺旋曲线的轴心曲线就是地月质心的运动轨迹。

根据万有引力不难解释地球这种运动状态。但网络里面有很多人在研究地球运动的动力，有太阳风驱使说，有粒子流驱使说，还有磁场驱使说，真是五花八门。

这些假说的知识面都比较狭窄，都是不清楚地球的事实轨道而产生的主观猜想，他们都在一厢情愿地研究一种不存在的运动状态，而且十分虔诚，虔诚得可悲。这些假说都无法解释地球绕太阳的螺旋曲线轨道，地球的事实轨道足以判处这些假说的死刑。

别小看地球的这种运动细节，它在天文应用领域有着广泛的意义。比如，我国发射的嫦娥月球卫星，就要巧妙地利用这种运动的惯性，使嫦娥飞向月球，同时还要避免这种运动的不利影响。美国的登月活动和火星探测活动都是巧妙地利用这种运动惯性的经典杰作。同时，这种运动也对地球的地质运动产生重要的作用。

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英国小说家威尔斯曾描写过这样一个故事：超能力者乔治总是趁夜晚偷偷做好事，为了延长行善的时间，他干脆停止了地球的转动，结果却带来了一场大灾难。

在美国缅因大学的天体物理学家 Neil Comins 看来，这样的幻想故事的意义不仅在于娱乐，也可以助人更清楚地认识现实世界的规律。在他的新书中，Comins 考虑了在地球停止旋转等几种奇特的情景中，我们周围的世界将会变成什么样子。

据报道，人们很容易认为平时我们站在地面上，地球处于 " 静止 " 状态。毕竟我们在周围环境中并没有感到任何运动，但是当你观测天空时，你会获得地球处于移动状态的证据。

最早期的一些天文学家提出，我们生活在以地球为中心的宇宙中，这意味着地球是 " 万物中心 "。他们说太阳环绕我们地球运行，导致出现日出和日落，月球和行星的运行也是这样，但实际情况与该愿景并不一致。

有时，一颗行星在恢复向前运行之前，将在天空中向后倒退。我们称这一运动方式为 " 反向运动 "，发生在地球轨道运行时 " 追赶 " 另一颗行星。例如：火星轨道比地球轨道更远离太阳，在地球和火星各自的轨道上，我们 " 追赶 " 接近火星，之后再远离它。

当我们到达近火点时，火星会 " 逆向运行 "，之后当地球逐渐远离火星时，火星会向前运行。另一个关于太阳为中心的证据来自于视差观察，或者恒星相对于其它星球的位置明显变化。

当我们在地球上观测星空时，地球也一直处于运行状态，365 天环绕太阳运行一周。如果我们在夏季观察一颗恒星，在冬季再观察一次，你将发现它们在天空中的位置出现明显变化，因为我们处于轨道不同位置。我们从不同有利位置观察恒星，再通过一些简单的计算，利用视差也可以计算出到达这颗恒星的距离。

地球环绕太阳运行的速度有多快？

当然，地球自转并不是我们在太空中唯一的运动方式，依据康奈尔大学的数据，地球环绕太阳的运行速度大约是 107000 公里 / 小时，我们可以使用基本几何公式进行计算。

首先，我们必须计算出地球的运行距离，地球环绕太阳一周需要 365 天，这个轨道是一个椭圆状，为了计算简化，将该轨道视为一个圆形。依据国际天文学家联盟的数据，地球的运行轨道就是一个圆圈的周长，从地球至太阳的距离叫做一个天文单位—— 149597870 公里，这是半径距离（r），一个圆的周长等于 2×π×r，因此一年的时间内，地球旅行距离大约是 9.4 亿公里。

因为地球公转速度相当于在一定时间范围内运行的距离，地球平均 365.25 天运行 9.4 亿公里，其结果再除以 24 小时，就是每小时运行速度。结果显示，地球平均每天运行 260 万公里，即每小时运行 107226 公里。

地球旋转的速度有多快？

地球旋转速度是恒定不变的，但是旋转速度取决于你所处的地球纬度。例如：依据美国宇航局的观点，地球最大部分的周长大约是 40070 公里，该区域也叫做赤道，一天是 24 小时，用赤道周长除以一天 24 小时，结果是赤道位置旋转速度为每小时 1670 公里。

然而在其它纬度位置移动速度并不快，如果我们移动到纬度（南纬或者北纬）45 度位置，通过使用纬度的余弦值可以计算地球旋转速度。一个好的科学计算方法应该有余弦函数，纬度 45 度余弦值是 0.707，因此该位置旋转速度大约是 0.707×1037=1180 公里 / 小时，越往南或者往北，地球旋转速度将逐渐慢下来。

太空机构喜欢利用地球旋转速度，如果他们发送人类抵达国际空间站，例如：最佳发射位置就是靠近赤道，这就是为什么美国宇航局向国际空间站发送货物通常会选择在佛罗里达州发射，通常这样做，并且发射方向与地球旋转方向一致，将有助于火箭飞行速度更快。

太阳和星系也在运动之中

太阳在银河系中有自己的运行轨道，太阳距离银河系中心大约 25000 光年，银河系直径至少是 10 万光年。依据美国斯坦福大学数据显示，地球应当位于距离银河系中心一半的位置，太阳和太阳系以每秒 200 公里的速度运行，或者平均速度为 720000 公里 / 小时。即使在这样快的速度下，太阳系环绕银河系中心一周需要大约 2.3 亿年。

同时，银河系也相对于其它星系在宇宙中处于运动状态，大约 40 亿年之后，银河系将与邻近的仙女座星系发生碰撞。它们以每秒 112 公里的速度向对方冲去。因此，宇宙中的所有天体都在运动之中。

如果地球停止自转会发生什么？

伴随地球运动，你不可能被直接抛向空中，因为地球引力非常强，比地球的旋转运动强许多，后一种运动被称为向心加速度。在向心加速度最强的点位，也就是位于赤道，向心加速度仅能抵消地球引力的 0.3%。换句话讲，你甚至没有注意到向心加速度，人们在赤道的体重比位于两极地区更轻一些。

美国宇航局表示，在未来几十亿年里，地球停止旋转的可能性 " 几乎为零 "。然而，从理论上讲，如果地球突然停止运行，将会产生可怕的效应。地球大气层仍将以地球自转的原始速度运行，这意味着陆地上的所有物体都被清除，其中包括：人类、建筑物、树木、表层土壤和岩石等。

如果这个过程更加循序渐进呢？美国宇航局指出，这是几十亿年里最有可能发生的情况，因为太阳和月球正在促进地球发生自转。这将对人类、动物和植物拥有充足时间适应这种变化。

依据物理学定律，未来地球自转速度最慢的时候是 365 天自转一周，该情况被称为 " 太阳同步 "，将迫使地球的一侧始终朝向太阳，另一侧则是永久朝向太阳。相比之下，月球已与地球处于同步自转，月球一侧总是朝向地球，而另一侧背向地球。

美国宇航局表示，如果地球完全停止旋转，将会出现一些奇怪的现象：地球磁场可能会消失，因为磁场部分是由自转产生的；我们会不再看到色彩绚丽的极光现象，环绕地球的范 · 艾伦辐射带也可能消失；

地球将完全暴露在太阳辐射之下。每当太阳朝向地球释放日冕物质抛射（带电粒子）时，这些物质会撞击地球，地球所有物质都沉浸在辐射之中，这将对地球生物造成严重伤害。

虽然现实中地球不可能在短短的几十年中停下来，但地球自转速度的确是在不断减慢的，在几十亿年后地球的自转将会跟公转同步，威尔斯的科幻小说《时间机器》中也描绘了这时地球上永远的日落场面。但除了幻想之外，如此遥远的未来是无法预测的。