太阳以240公里/秒,在银河系狂飙数十亿年,为何没撞上其它恒星?

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宇宙中的天体呈现出复杂的层级结构,卫星绕着行星转,行星绕着恒星转,而恒星又绕着星系中心转……就这样一环套一环。 天文观测

  宇宙中的天体呈现出复杂的层级结构,卫星绕着行星转,行星绕着恒星转,而恒星又绕着星系中心转……就这样一环套一环。

  天文观测显示,太阳位于距离银河系中心大约2.6万光年的地方,它正在以每秒约220~240公里的速度绕着银河系中心旋转,大约每2.2~2.5亿年绕银河系公转一圈。太阳诞生至今已有大约46亿年,这意味着其迄今也只绕银河系中心公转了大约20圈。

  虽然我们因为身在银河系中,难以识得其全貌,但凭借大量观测数据进行推测,天文学家们发现银河系属于棒旋星系,核心有明显棒状结构,外围延伸出4条主旋臂和若干次级支臂。

  从上帝视角来看,银河系呈“飞碟”状,中心厚、边缘薄。按恒星分布密集程度等因素,可大致分为银核、银盘和银晕三大圈层。最新的测绘数据显示,银河系远比我们之前认为的要大,不算银晕部分,其半径也有大约10万光年。我们太阳系所在的区域就属于银盘内侧偏中区域。

  据天文学家估计,太阳所在的银河系拥有1000~4000亿颗恒星。既然太阳没有位于银河系郊区边缘地带,那为什么太阳运行的高速运行了几十亿年,却没有与其它恒星相撞呢?这是什么原因导致的。

  其实,太阳在银河系中高速狂飙数十亿年,却没有撞上其它恒星,主要在于有序而空旷的运行环境,另外物理规律限制了恒星之间发生碰撞的可能。

  太阳虽然没有位于银河系郊区,但也并没有位于主旋臂上,而是在猎户座这一支臂上。这一位置附近区域的恒星分布密度较小,约0.14颗/立方光年,就是平均数光年范围内才有一颗恒星,例如距离太阳最近的恒星比邻星就有4.2光年远,这种空旷的运行环境使得太阳与其它恒星之间发生碰撞的概率极低,其它恒星顶多就是从太阳旁边擦肩而过。

  尽管如此,擦肩而过所带来的引力扰动仍会对太阳系的稳定构成一定程度的影响。例如这可能会扰动柯伊伯带天体的运行轨道,增加太阳系内天体的混乱度,部分小天体可能进入太阳系内侧,使得地球被小天体撞击的概率更大。

  科学研究表明,银河系已经算是一个年龄比较大的星系了,除了中心区域因恒星过于密集,加之超大质量黑洞引力的影响,运行比较混乱,银河系中的恒星整体上都运行的很有规律。太阳绕银河系中心公转的时候,太阳附近的恒星也基本沿着相同的方向和差不多的速度绕银心公转。这种有序性,也算是太阳在几十亿年的时间里都没有与其它恒星相撞的重要原因之一。

  另外,对于恒星、行星等拥有有形结构的超大质量物体,它们之间是以引力间接发生相互作用的,一般不会像小孩子玩的弹珠那样直接相撞。这是因为万有引力是一种长程力,所以高速运动、惯性巨大的恒星之间,在还没有碰面的时候,引力的相互作用就已经在悄无声息地改变着它俩的运行轨迹,使得其通常不会发生碰撞。

  星系之间的碰撞、融合也是类似的道理,本质上是引力的慢舞。观测显示,银河系和仙女座星系正在以每秒110公里的速度相互靠近,预计数十亿年后将会发生碰撞,不过这是一种渐进式的缓慢过程,两个星系碰撞融合过程中,星系内的大部分恒星其实都不会受啥影响,只是在两个星系超大质量黑洞合并过程中,星系中心区域的部分恒星就要倒霉了,可能会被新生黑洞逐渐吞噬掉,成为其成长的养料。

  还有,若以质量论大小,太阳在银河系数千亿颗恒星中属于金字塔尖的那一部分,银河系中大约90%的恒星的质量都比太阳小,比太阳显著大的恒星占比也就7%左右。根据物理定律,那些小恒星若抵近太阳,大概率会被弹飞,而非俘获。这进一步降低了太阳与其它恒星相撞的可能性!

  

  编辑:陈方

  

  一审:李慧

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