距离太阳越近的行星公转越快,而自转越慢,这是为什么呢?

维几百科

开普勒第二定律说的是:

行星围绕中央恒星公转时,相同时间内,恒星和行星的连线所扫过的面积都是相等的。

换句话说,行星距离恒星远时,轨道速度慢(公转速度慢),而距离恒星近时,轨道速度快,因为此时两者的引力因为距离变近而增大,如果轨道速度不增加,那么离心力也不会增加,结果就是,行星会被恒星拉进自己的怀抱。


上图是各行星围绕太阳公转时,其轨道速度快慢的模拟图。

具体到详细的数值如下图:

提问的第一个问题是:

为什么距离太阳越近的行星公转越快?

您可以这样去理解,如果水星的轨道速度不是47.87公里每秒,而是0.00001米每秒?

那么,这会出现什么情况?

显然,近乎静止的水星,它将因为太阳的强大引力而被拉到太阳上,烧成渣。则水星也就不存在了。

水星要想存在,它必须绕太阳公转的速度足够快,如此才能产生足够大的“离心力”,离心力抵抗太阳的引力,得以平衡,故水星能存在。


提问的第二个问题是:

为什么距离太阳越近的行星,自转越慢?

我们先来看,这个提问是否合乎事实。

仔细看上面的表格,我们发现,不能说完全符合,但基本上是这样的规律,即:

距离太阳越近的行星,自转越慢。

地球自转1圈是1天,而水星和金星自转1圈分别需要58天和243天。【之所以表格中金星和天王星的自转周期前有负号“-”,这是因为这两家伙的自转方向与其他行星相反,也就是逆向自转。】

那么问题的原因是什么呢?

两个原因

一是太阳系刚刚形成时,各行星的遭遇不一样。

比如说,地球刚形成不久,数十亿年前,地球本来转得更快,但有个大家伙从侧边撞了它一下,就像一个陀螺,你不是顺着它抽,而是逆向抽它,结果陀螺的转速就减少了。

第二个原因是潮汐锁定。

太阳对各行星有潮汐锁定的作用,距离太阳越近,潮汐锁定的效应越强。

比如水星距离太阳很近,相比地球,太阳对它的锁定更厉害。

再如,月球距离地球很近,所以地球对月球有强烈的潮汐锁定作用,结果是月球自转1圈需要27.32天。

实际上,潮汐作用是相互的,你能对我潮汐锁定,反过来,我也能对你潮汐锁定。

月球对地球的潮汐作用如上图。

由于月球距离地球很近,所以月球引力能在地球上带来涨潮——将海水拉起。

想象一下,地球在自转,同时带着海水转动,可是有一股力量(月球引力)在反方向拉着海水,从而出现潮汐。

今天拉一下,明天拉一下,拉了十几亿年后,地球的自转也就因此变慢了。

既然月球能让地球的自转变慢,那反过来,地球也能将月球的自转变慢,这是相互的。


当然,上面的例子中,只说地球和月球的潮汐锁定,实际上太阳也在对月球进行潮汐锁定,只是因为距离过于遥远(1.5亿公里),所以,相对的,地球对月球的潮汐作用更大。


寒木钓萌

看了这么多回答,除了公转比较靠谱外,自转似乎没一个说到点子上。所以我这里略过公转,详细说说行星自转。


行星地震、火山爆发等地质活跃度和行星自转成正比。地质活跃度的内在原因就是行星能量内外的差度形成的。详细如下:

大家一定见过水车、风车等,水车、风车的转动和受到的外力既水、风的冲击力有关,但是更和水车、风车的轴灵活度有关,如果轴死了,水车、风车被冲击倒都不会转。


其实行星的自转,也是内外两个方面决定的,行星内部的原因是行星自身蕴含的能量差度越大,自转越快,如果自身的能量平衡了,那它就失去了自转的动力,当然茫茫无际的宇宙,不会让它平衡的,但是越靠近太阳,由于太阳能量的包围,那个差度就比外围的行星要小的多。

外部因素就是太阳的辐射,先接受太阳辐射的地方能量比后接受太阳辐射的能量要多,这就如同水车、风车的受冲击的地方。

这样下来,行星自身的能量是轴,太阳辐射的能量是冲击力,越靠近太阳的行星,能量越接近平衡,轴越死,所以太阳辐射的能量虽然大,但无法加快它的自转的。

当然彼此的潮汐锁定有点影响,但那是微不足道的,真正影响行星自转的还是自身的能量差度。

水星没有大气保护,所以它虽比金星靠近太阳,但自转比金星要快,金星慢就慢在它厚厚的大气温室,内部能量差度很少,太阳辐射的能量奈何不了它的。



能证明能量差度的最有力证据就是行星的地质活动,比如地球经常性的地震,火山爆发。


诗人的眼睛83314

我来回答下公转的问题吧,虽然也有人回答的比较好,但是并没有给出理论解释。

动量矩守恒是公转快慢的根本原因

天体绕日公转,由于引力始终指向太阳,所以引力对太阳的外力矩为零,而天体又不受其他外力的影响(忽略其他小引力)。因此,满足动量矩守恒。

即:

得:

天体质量不变,因此:

其中:r与dr得叉乘是面积2dA,如图:

这样就得到:

即:单位时间内,扫过得面积是常量。这就是著名得开普勒第二定理,也叫面积速度定理。

根据这个定理,离得远,半径长,速度就要慢一点。而离得近,半径短,速度就要快一点。这样才能保证面积速度不变。


自转得问题就请其他人回答吧。


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力学Nerd王小胖


说一下公转越快,从系统平衡的角度来说,在离太阳这样的恒星越近的地方而仍然能够存在的行星,也只有公转快的了。因为这个位置的行星,如果他公转不够快,离心力不够强,则早已被太阳这样的恒星所捕获,坠入太阳了。公转快意味着离心力够强,才能保持着这样的一个平衡。当然,如果是速度再快的行星,则能够更远地飞离太阳。

围绕太阳公转是由行星本身的原有速度,加上与太阳的万有引力共同作用而形成。而行星的自转因行星自身的平衡问题而决定着行星运行的方向。这样,如果是自转速度过快的行星,则它的运行方向变化率更高,这样一旦飞行角度发生某些偏转,则不是因运行的离太阳过近而被太阳捕获,则就是因运行速度过高,而更远的飞离太阳。因此只有自转越慢的行星才会相对保持稳定的运行方向,从而在相对恒定的轨道上运行,而被我们所看到。



丙戌探索

我来回答这个问题
首先行星公转是跟轨道半径有关,越近太阳速度一定要快,不然就会坠落进太阳里面。所以要用快速的公转来产生更大的离心力从而抵抗太阳的引力。


而自转跟太阳没关系。是跟行星形成的过程有关,在形成之中如果经历巨变,可以令自转加快或减慢,甚至像金星一样出现逆向自转;而气体行星自转快是因为形成过程中没有受到太多反向角动量的影响。

我们来看一下由近到远各大行星的公转自转和平均轨道速度

水星:公转周期87.70 天, 自转周期1407.6小时

平均轨道速度47.89 千米/每秒

金星:公转周期224.701天,自转周期243天

平均轨道速度35.03 千米/每秒

地球公转周期365天5时48分46秒.自转周期23.9小时


平均轨道速度30千米/每秒

火星公转周期686.98天.自转周期24.6小时

平均轨道速度24.13 千米/每秒

木星公转周期为11.86年,自转周期9.9小时


平均轨道速度:13.06公里/秒

土星:公转周期为约29.5年,自转周期10.67小时

平均轨道速:9.64公里/秒

天王星:公转周期为约84年,自转周期15.6小时


平均轨道速:6.81公里/秒

海王星:公转周期为约164.8年,自转周期18.4小时

平均轨道速:5.43公里/秒

最后,新人求关注!!!


杨钦兆

夏天与冬天的昼夜时差大的原因分析

简单来说:这是由于《行星轨道的实质》造成的!

在我以前的文章“上”有专门阐述,最近的相关文章中也有提及介绍。

如果你无法想象各行星都是被屏障隔离开,再由宇宙底部大能量反应产生的“重力”约束在相对水平的横面上运动的话。

那么你就想象、观察类似的水纹、水波。其从中心点产生的波环,在离中心较近时,波峰与波峰(环与环)之间的距离最近的,越往外两个环与环之间的距离才会逐渐拉开、隔远。 而这种环与环是因为中心能量反应间隙波动,在不断做内外摆动,来回推拉的,这就造成了距离“太阳”较近的行星轨道变窄,如果这时候这个轨道内的行星体积大小和自身的能量反应强度、频率正好又与之相冲撞,那么就会导致“行星的自旋动能”被左右摇摆、晃动成前进动力“公转”。这也就造成了“近日点与远日点”(夏天与冬天)昼夜时间不同的快慢现象。 ……

而当远离“太阳(恒星)”的时候,行星的轨道变宽,再加上自身的反应强度和体积大小因素,这一现象就会变得没那么明显了!

2018、5、9


自然科学理论研究者

恒星引力在空间的分布与距离它的平方成反比也就是近它时引力大远它时引力小,引力大时行星的离心力小也就是行星的环绕速度小就会被吸引撞上恒星,所以行星的轨道都是恒星的引力向心力与行星的轨道速度离心力平衡决定的。恒星内轨道行星自转慢都是引力潮汐的作用,就如用绳绕拴个弹簧抡转速度越大弹簧的垃伸越长,这也和月亮被地球潮汐锁定一个道理,离恒星过近行星的潮汐变形就大牵扯锁定力也就更大,自然自转减慢甚至会被锁定为公转自转周期相同也就是一个面始终对着恒星转动


绿水青山48936175

这是两件事吧。

公转是因为万有引力,距离太阳越近,向心力越大,如果速度不够快,它就掉入太阳了。

自转则另一回事,由于太阳的潮汐作用,消耗了行星的转动动能,所以越来越慢。而远处的行星,太阳的潮汐力弱了,行星转动动能消耗很慢很慢。


海螺008

这是一个用结果解释原因的问题,也就是说结果只有一个,可原因不只一个,第一想挣脱引力必须速度要达到一定速度,这也是所谓的第一,第二,第三宇宙速度的原因,不是因为离太阳近才速度变快,而是因为速度快才能在离太阳近的轨道上运转,速度慢的除非质量相应变小,要不然都会被太阳吃了,而这些轨道并不是一直不变的,会随着行星质量变化而改变的,


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