太阳系真的在绕着银河系转吗?
前几天晚上我躺在阳台上看星星,突然冒出一个问题:我们总说地球绕着太阳转,那太阳呢?它是不是也带着我们一大家子行星,绕着更大的什么东西在转?
这个想法让我睡不着觉,爬起来翻了翻资料,结果发现,这事儿还真挺有意思的。
太阳确实在绕着银河系中心跑
没错,太阳系确实在绕银河系中心公转,整个太阳系就像一个巨大的旋转木马,带着八大行星、矮行星、小行星带以及你和我,以大约每秒220公里的速度在银河系里飞奔。
想象一下这个画面挺震撼的,你现在坐着看这篇文章,看上去一动不动,但实际上你同时参与了至少三种运动:地球自转带着你转,地球绕太阳公转带着你转,整个太阳系绕银河系中心公转又带着你转,光第三种运动的速度,就快得离谱。
银河系的中心在人马座方向,那里有一个超大质量黑洞,天文学家管它叫人马座A*,太阳系就绕着这个区域转。
转一圈要多久?
既然在转,那总得有个周期吧,我算了算,太阳系绕银河系中心转一圈,大概需要2亿到2.5亿年,天文学家把这个时间叫一个银河年,或者宇宙年。
这个数字大得让人头晕,做个对比好了:
| 运动类型 | 一圈所需时间 | 速度 |
| 地球自转 | 约24小时 | 赤道线速度约每秒465米 |
| 地球绕太阳公转 | 约365天 | 约每秒30公里 |
| 太阳系绕银河系中心 | 约2.2亿~2.5亿年 | 约每秒220公里 |
上一次太阳系转到现在这个位置的时候,地球上还是恐龙在称霸,三叶虫繁盛的时候,太阳系差不多在银河系的另一侧,这么一想,咱们这辈子的时间尺度,在银河系面前连个瞬间都算不上。
离银河系中心有多远?
太阳系并不在银河系中心,而是偏在猎户座旋臂上,距离银河系中心大约6万光年,这个位置挺舒服的,不算太偏也不算太挤,要是离中心太近,那边的恒星密度大、辐射强,地球可能就孕育不出生命了。
我找到一张示意图,大概能看出太阳系在银河系里的位置。
(图片位置:银河系俯视结构图,标注太阳系在猎户座旋臂上的大致位置)
写到这儿你以为就完了?其实还有个细节,太阳系的运动轨迹并不是一个光滑的椭圆,它在绕银河系中心公转的同时,还会周期性地在银河盘面上下摆动。 你可以想象成一个旋转的盘子,太阳系在这个盘子里转圈,但偶尔会冒到盘子上面去,然后又穿到盘子下面来,这种上下穿越一次大概需要三千万年左右,有科学家推测,这种摆动可能跟地球上周期性发生的大灭绝事件有关联,因为穿出盘面的时候,太阳系可能会遇到更多的高能宇宙射线。 银河系本身也不是静止的,它在朝着仙女座星系移动,而且大约在四十亿年后,这两个星系还会撞在一起,恒星之间的距离很远,真到那时候太阳系大概率不会跟别的恒星直接撞上,但那又是另一个故事了。
你可能跟我一样好奇,人类连银河系都没飞出去过,怎么就知道太阳系在绕着它转呢? 原理其实挺巧妙的,天文学家通过测量恒星的自行和视向速度,发现银河系里的恒星都在围绕一个中心运动,再结合射电望远镜对星际气体云的观测,就能拼凑出银河系的大致结构和旋转模式,射电波可以穿透星际尘埃,帮我们看清银河系另一侧的情况,靠光学望远镜反而看不到那么远。 还有一点,太阳系相对于宇宙微波背景辐射也有一个运动速度,测出来大概是每秒370公里,这个数字包含了太阳系绕银河系中心公转的速度,也包含了银河系本身在宇宙中的运动。 说到这里,我突然觉得,我们平时站在地面上觉得一切都很安稳,其实脚下这颗星球正以疯狂的速度带着我们在宇宙里飞奔。 (图片位置:太阳系运动轨迹示意图,展示太阳带着行星在银河系中前进的画面) 下次再看星星的时候,你可能会跟我一样,忍不住去想:那些光点背后的世界里,是不是也有谁正在抬头看天,琢磨着同样的问题。这事儿没这么简单
那我们是怎么知道太阳系在动的?


