为什么水星那么小,离太阳那么近却没被太阳吞噬?

大名42


这个问题很简单。。。

万有引力指的是万有之间存在引力,但并不意味着有引力两个就要凑到一起。

从万有引力定律看这个问题。

这个问题从万有引力公式可以很好的解释:GMm/r∧2=mv∧2/r。进行化简我们可以得到GM/r=v∧2,可以看到行星轨道速度和自身质量完全没有关系。。。。


这也就是为什么轨道半径越小,速度越大。换句话来说你把其它的东西放在水星轨道也以水星的轨道速度运转它也不会掉进太阳,但前提质量远小于太阳。


实例

其实关于靠近太阳为什么不会掉进去,一个实例就很好说明,那就是美国发射的帕克太阳探测器,它与太阳的最近距离将只有690万公里,这要比水星和太阳的距离(平均5800万公里)近多了。而且显而易见的它那几百公斤的小身躯,和水星一比就更不值得提了。

但是它不是很好的围着太阳转吗?从前面你就会知道,它的轨道速度必然要比水星更大,最快能达到192公里/秒


所以为什么掉不下去,就是因为它们都有很快的环绕速度,地球的卫星也是一个道理。


科学认识论


相比起其他行星,水星确实较小,并且还是靠近太阳的行星,但这与水星会不会被太阳吞噬没有直接联系。不是天体小,与太阳的距离近,就会被太阳吞噬掉。

要知道,NASA在今年发射的帕克太阳探测器与太阳的最近距离将只有690万公里,这要比水星和太阳的距离(平均5800万公里)近多了。而且帕克太阳探测器的质量只有几百公斤,这也比水星轻多了。尽管如此,帕克太阳探测器也不会掉进太阳中。

太阳的质量很大,它那强大的引力会把太阳系内的所有天体都吸引过去。但与此同时,天体以相应的速度绕着太阳快速运动,这样就能避免掉进太阳中。水星以每秒47.4公里的平均速度绕着太阳运动,太阳的引力就不会把水拉过去。天体距离太阳越近,所需的轨道速度也会越快,这样才能避免掉进太阳里。

帕克太阳探测器那么靠近太阳而不会被吞噬,正是因为它也以相应的速度绕行太阳,它在近日点的速度将高达69万公里/小时,即192公里/秒。同样的道理,人造卫星不会掉到地球上,也是因为它们以合适的速度绕着地球旋转。

另外,根据牛顿的万有引力定律和圆周运动规律可知,如果把水星换成其他行星,只要它们的轨道速度还是47.4公里/秒,它们就能在原先水星轨道上绕着太阳运动,这与行星本身的质量大小无关(只要质量远小于太阳)。


火星一号


理论上分析,只要速度足够快,就不会被太阳吞噬。水星距离太阳约为5800万千米,相对于地球的1.5亿千米确实很近,但水星公转速度足够快,约为48公里/秒,而地球公转速度为30公里/秒!正是拥有非常快的公转速度,让水星不会掉进太阳里,被太阳吞噬!

同时,也正因为水星相对很小,就更不容易被太阳吞噬,如果水星质量更大,意味着太阳对水星的引力会更大,这时候就需要更大的公转速度产生更大的离心力对抗太阳的万有引力!

所以,在太阳系内,八大行星距离太阳越近,运行速度就相对越慢,距离太阳越近运行速度就越快!

太阳的逃逸速度约为620公里/秒,意味着以这个速度飞行就可以逃离太阳的引力,成为围绕太阳系运行的天体,类似围绕地球运行的卫星!

因此也可以看出,天体的大小并不是最主要的,在宇宙里速度极为关键,通过天体的运行速度,科学家们也能够发展一些宇宙中暗藏的规律和未知事物,比如暗物质的发现就是通过观察星系边缘天体的异常运动速度才知道的!


宇宙探索


因为水星又不是静止的呀,它的公转速度大约是每秒48公里(比地球还要快18公里),因此引力全部提供向心力(或者说引力和离心力平衡了),所以水星是不会掉入太阳内部的。

其次这个公转速度和水星质量大小无关,也就是说,如果把一个100斤的人以相同速度放入轨道上,他也不会掉入太阳(至于被高温蒸发这单就不考虑了)。但要注意一下,水星质量也不能太大了,否则它和太阳之间的共同质心位置就会变化,一定比例下,水星可能会在运行时被太阳吞没。

还有个例子就是美国今年发射的帕克号太阳探测器,如下图

它里太阳最近只有690万公里,仅相当于水星轨道半径的1/8还少些。比如它的近日点速度达到了每秒192公里。

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赛先生科普


物体运动具有惯性,我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性。

水星的运动方向总是它公转轨道的切线方向,因为有惯性,水星一直有试图脱离轨道,切线飞出的趋势。但也就是有太阳引力的作用,使得水星形成了一个围绕太阳运动的圆周轨道。


水星速度大一点,速度提供的离心力大于引力提供的向心力,就能逐渐摆脱太阳引力的束缚,朝外太阳系运动;速度小一点,离心力就会大于向心力,朝太阳飞去,最终被太阳吞噬。

但这一切都没发生,情况也就是水星的速度提供的离心力=太阳引力提供的向心力。

而这种平衡,只和速度有关系,跟环绕物体的质量毫无关系。

这个可以从下面的万有引力公式直观地看出来

我们看第一个等式,G是万有引力常数,M在这里可以认为是太阳质量,L为水星和太阳的距离,m就是水星的质量。

显然,m在等式两边能被同时约掉,而等式依然成立——即这种平衡和水星质量确实没什么关系。

水星的近日点距离太阳只有4600万公里,围绕太阳公转的速度为48km/s。

而在今年早些时候,NASA发射的帕克太阳探测器距离太阳表面最近时仅650万公里,速度达到了200km/s,然而这个探测器不过几千公斤而已。

帕克太阳探测器除了速度高外,还有科学家为它量身定制的,一个直径2.4米、12厘米厚、重73千克的碳复合材料防热罩(TPS),这种材料能抵抗1600摄氏度的高温,使得帕克能安然无事。

水星也不会担心被太阳给熔化,岩质行星能承受的高温能完全抵挡近距离太阳的辐射热量。

水星本身的结构也使得它坚韧无比,除了薄薄的外壳外,它基本是一个实实在在的铁疙瘩,密度远比地球大多了。

综上,水星是距离太阳近,但也不会被太阳吞噬。

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挡不住的熵增


被恒星引力控制的行星,都会受到恒星的引力,对抗这个引力只有自身离心力,离心力大小和行星公转速度有关,只要有足够的公转速度,距离再近也不会被太阳吞噬。水星距离太阳有5800万公里,水星的公转速度达到了48公里/秒,这个速度的离心力足矣使水星不被太阳吞噬。


另外水星的密度大,是八大行星中密度最大的,别看它小质量非常大,同时水星又是形成球体的大天体,具备清光周围轨道的能力,对比其他行星它很小,但其实也算作一个大行星了。同时水星还处于整个恒星系里的适宜带中,这个位置是很安全的。不仅是水星没事,就连穿越水星轨道的小行星也能逃离太阳引力。


博古又通今


是因为水星绕太阳公转速度产生的离心力正好与太阳对水星的万有引力相等!











彭晓韬


因为太阳没有引力,就这么简单吗


空间学科


水星48公里每秒的环绕速度产生的等效离心力与太阳对水星的万有引力(本质是爱恩斯坦空间场扭曲表现)平衡。维持了水星公转稳定轨道。

地球轨道(地球公转30公里左右每秒)处逃离太阳第三宇宙速度是42公里每秒左右,地球上发射要相对地球17公里每秒,太阳表面轨道附近(如果有这样的卫星)的逃逸太阳的第三宇宙速度达到了近620公里。水星要想逃离太阳的逃离速度要达到其公转环绕速度的✔2倍即68公里每秒左右。


小桥流水人家2017


因为太阳有火🔥怕水,所以即便水星想去太阳🌞那,也会被推出来的!所以... ...

还有就是为什么水星离太阳最近,其实是水星在保护太阳系中的其他行星,因为太阳怕水,所以水星一直奋斗在第一线,防止太阳跑出她的位置去祸害别的行星!


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