你不了解的地球速度——除了公转和自转
图片来源:美国国家航空航天局(NASA),欧空局确认:孙明(UAH)和塞尔日·穆尼耶(Serge Meunier),一个星系在星际介质中快速穿行。
你现在最有可能的是坐着阅读这篇文章,感觉自己是静止的。然而,我们知道毕竟在宇宙水平上来说我们并不是静止不动的。首先,地球绕着它的轴旋转,对赤道上的人来说,它以近1700公里/小时的速度在太空中飞驰。如果我们换成以每秒公里为单位来考虑的话,这并不是真的那么快。地球绕其轴心旋转的速度只有0.5公里/秒,与我们所有其他运动方式相比,几乎没有多大的区别。你看,地球就像我们太阳系里的所有行星一样,绕太阳公转的速度要快得多。为了让我们保持在稳定的轨道上,我们需要以大约30公里/秒的速度移动。内行星—水星和金星会移动得更快,而像火星这样的离太阳更远的行星移动得更慢。这在遥远的过去是正确的,在遥远的未来也将是正确的。
图片来源:NASA/JPL。
但即使是太阳本身也不是静止的。我们的银河系是庞大的,并且质量巨大的,最重要的是,它本身也在运动。所有的恒星、行星、气体云、尘埃颗粒、黑洞、暗物质等等--其中包含的一切--都在它的内部移动。物质和能量的每一个粒子都对其净重力有贡献,并受到其净重力的影响。
图片来源:J.卡盆特,M. 斯库茨基,R.赫特,2级重大项目,NSF,NASA,红外线拍摄的真实银河系。
从我们的有利位置来看,我们距离银河系中心约25,000光年,太阳绕着椭圆形轨道旋转,大约每隔2.2亿-2.5亿年完成一次完整的公转。据估计,我们的太阳在这次旅行中的速度约为200-220公里/秒,这不仅与我们地球的自转速度相比,而且与所有行星围绕太阳的公转速度相比,都是一个相当大的数字。然而,我们可以把所有的这些运动放在一起,找出我们在银河系中的运动是什么。
但是我们的星系本身是静止的吗?当然不会!在太空中,你看,有其他所有质量(和能量)的物体的引力需要与之抗衡,而引力会导致周围的任何质量的物体加速。如果给宇宙有足够的时间,已经给了有大约138亿年的 时间 ,所有的东西都会朝着最大引力的方向移动、漂移和流动。这是我们如何用相对较短的时间把一个基本一致均匀的宇宙变成一个块状的、聚集的、富含星系的宇宙。
这就是发生在膨胀的宇宙中结构形成的宇宙故事。那在我们附近是什么意思呢?这意味着我们的银河系正在被我们附近的所有其他星系、星系群和星系团所牵引。这意味着周围距离最近、质量最大的物体将是那些主导我们运动的物体,它们在整个宇宙历史上都是如此。这意味着不只是我们的星系,而是所有附近的星系都将在这种引力的作用下经历一次“大块流动”。这张地图被绘制成了有史以来最精确的地图,我们正在不断地接近并且理解我们在太空中的宇宙运动。