地球為什麼會逐漸遠離太陽?
撰稿: Kelly Beatty 發表時間: 2009-06-08
幾千年來,天空觀察者一直在嘗試估計太陽和地球之間的距離。西元前3世紀薩莫斯島上(Samos,希臘島嶼,位於愛琴海東部)的阿裏斯塔克斯(Aristarchus)【1】,他作為著名的第一位贊同太陽系統以太陽為中心的天文學家,估計地球離太陽的距離為地球離月球的距離的20倍。但這並不是一個正確的估計資料,實際上這個倍數更趨向等於400。
太陽與地球正以每年約為15釐米的速率相互離開,-其“罪魁禍首”可能是地球在太陽上所引起的潮汐漲落。
到20世紀末,天文學家已更好地掌握這個基本的宇宙度量單位——天文單位【2】。事實上,由於雷達波束發送回顯資訊給各個太陽系的天體,並跟蹤了星際飛船,太陽與地球之間的距離已經被準確地測定了。目前的資料停留在149,597,870.696公里上。
由俄羅斯動力學家 A.格蕾戈麗亞(A. Krasinsky)和維克托 A.布倫伯格(Victor A. Brumberg)所給與的精確計算標準, 在2004年的這一年,太陽和地球正逐漸分開,儘管不是很快,一年僅僅是15釐米。但由於這個數值已經是測量誤差的100倍,因此必然存在著某種因素正在把地球推向外邊。究竟是什麼原因呢?
一種設想是太陽的融熔和太陽風,使它失去了足夠的品質而逐漸減小了它對地球的引力控制(參閱 《天文單位可能需要重新定義》,Astronomical unit may need to be redefined)。其他可能的解釋還有引力常數G的改變,宇宙膨脹甚至還有暗物質的影響。可是沒有那一種說法可以使人滿意。
然而日本弘前大學的小島•三浦和他的三名同事認為他們已經找到了答案。在一篇提交給《天文與天體物理學》的歐洲雜誌的論文中,他們認為,太陽和地球確確實實地是在相互推動而逐漸遠離,這是由於它們潮汐之間的相互作用。
月球的運行軌道逐步遠離地球也是這個道理: 月球所引起的地球上海洋的潮汐逐漸地把地球的旋轉能量轉移給月亮的運動。因此,月球繞地球的軌道每年向外擴展了約為4釐米,而地球的自轉(譯注:可能指自轉的週期)卻減慢了0.000017秒。
同樣地三浦的研究小組認為,地球的品質正在引起和維持了太陽的微小“潮汐”漲落。他們計算出,由於地球對太陽的作用,太陽的自轉週期每世紀放慢了3毫秒(即每年0.00003秒)。根據他們的解釋,地球與太陽之間的距離之所以逐年增加是因為太陽正在不斷地失去它的角動量。
注:
【1】Aristarchus of Samos ,西元前310~230, 希臘天文學家
【2】天文單位astronomical unit (AU)一維琪百科,自由的百科全書
天文單位(英文:Astronomical Unit,簡寫AU)是一個長度的單位,約等於地球跟太陽的平均距離。但實際上地球繞日的軌道不是一個圓形,而是一個橢圓形:最初天文單位的定義就是上述橢圓的半長軸的長度。1976年,國際天文學聯會把一天文單位定義為一顆品質可忽略、公轉軌道不受干擾而且公轉週期為365.2568983日(即一高斯年)的粒子與一個品質相等約一個太陽的物體的距離。
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