一個「銀河年」是多久?相當於多少個「地球年」?

2022年10月25日11:46:14 科學 1098

時間是一個抽象的概念,為了描述時間的流逝,我們就需要利用那些非常有規律的自然現象來定義時間的單位,比如說地球圍繞太陽公轉一圈的時間,我們就將其定義為一年。

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不過這種定義只適用於地球,畢竟在太陽系中,不同行星的公轉周期也各不相同,為了方便區分,我們可以將其稱為「地球年」。

需要知道的是,在地球圍繞太陽公轉的同時,太陽其實也在「帶領」着太陽系中的眾多天體圍繞着銀河系中心公轉。


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我們將地球圍繞太陽公轉的軌道平面稱為「黃道面」,銀河系主要質量所在的盤狀平面稱為「銀道面」,由於這兩個平面存在着一個大約60度的夾角,而太陽基本上是一直在「銀道面」上公轉。

因此太陽系的實際運動情況應該是:相對於太陽的公轉軌道所在的平面,太陽系中眾多天體的運行軌道,基本上都會具備一個明顯的傾角。


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由於太陽圍繞銀河系中心的公轉也非常有規律,因此我們也可以將太陽圍繞銀河系一圈所需的時間,定義為一個「銀河年」,那麼一個「銀河年」是多久?相當於多少個「地球年」呢?其實我們只需要兩個數據就可以得到答案。

一個數據是太陽圍繞銀河系中心的平均公轉速度,觀測數據表明,太陽目前正在向天鵝座方向運動,其速度大約為每秒鐘220公里,考慮到宇宙空間中的阻力可以忽略不計,因此我們可以直接將其當作太陽的平均公轉速度。

另一個數據則是太陽圍繞銀河系中心轉一圈的距離,這就不可能直接通過觀測數據來獲取了,畢竟這需要太過漫長的時間,不過我們還是可以通過已知的觀測數據來對其進行估算。

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觀測數據表明,太陽位於銀河系中一個被稱為「獵戶座旋臂」的結構邊緣位置,其與銀河系中心的距離約為2.6萬光年。這裡我們可以做一個粗略的假設,即:太陽沿着一個圓形的軌道圍繞銀河系中心公轉。

在此基礎上,我們就可以計算出,太陽圍繞銀河系中心轉一圈的距離大約為16.328萬光年,換算下來大概就是154.5億億公里(1光年相當於9460730472580公里),我們將這個數字除以太陽的平均公轉速度,也就是每秒鐘220公里,就可以得出:太陽圍繞銀河系中心轉一圈,需要大約2.23億個地球年的時間。

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也就是說,一個「銀河年」大概相當於2.23億個地球年。不得不說,一個「銀河年」實在是太漫長了,要知道太陽誕生於大約46億年前,而恐龍最早出現在大約2.3億年前的三疊紀,這就意味着,按照這個計算結果,那麼從太陽誕生開始計算,太陽系目前正處於第21個「銀河年」之中,而在上一個「銀河年」里,恐龍才剛剛在地球上出現。

需要注意的是,以上的計算結果只是一個粗略的估算值,實際上,太陽圍繞銀河系中心公轉的軌道不可能是一個標準的圓。

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除此之外,天文學家們還發現,在太陽的公轉過程中,太陽也並不是一直在「銀河面」這個平面上運動,而是會以一種類似波動的方式有規律地在其「上方」和「下方」反覆穿行,這無疑會增加太陽圍繞銀河系中心轉一圈的距離。

這些不確定因素就導致了「銀河年」只能是一個大致範圍,通常情況下,天文學家都將這個範圍取值為2.25億至2.5億個地球年。


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