太陽系一直在移動,為什麼這麼多年過去了,我們抬頭看天上的星星卻還是那個位置呢?

羨慕坐在巷口那對男女


距離太遠和時間太短的緣故。

比如我們在夜晚的曠野中,很遠處有一個人拿著一個非常亮的燈,他在遠處是不停來回走動的,但是我們看起來他就是在一個方向沒動。這只是幾公里遠的距離,如果他是在幾十億公里外呢,幾十萬億公里以外呢?即使在那裡每年幾光年速度運動,在地球上看,方向也沒有多大變化了。

但是如果這個時間擴大到幾千年,這變化就看出來了。


多維觀世界


宇宙中的天體都是在不斷運動著的。地球大約每24小時就自轉一週,大約每365天就圍繞太陽公轉一週。而太陽也是在運動著的,它帶領著整個太陽系的成員以每秒鐘大約240公里的速度在銀河系中飛快的運動著。太陽攜帶者太陽系的天體每2.26億年就圍繞銀河系中心轉一週。

圖示:在銀河系中高速前進的太陽系

那問題來了,太陽系一直在運動,那麼這麼多年過去了,我們抬頭看天上的星星為什麼還是那個位置呢?這是有多方面原因的。

最主要的原因就是這些星星距離我們太遙遠了,單憑肉眼和有限的人類觀測歷史我們是看不到它們的運動的。因此,以前我們把天空中的星星分為兩種。一種叫做行星,一種叫做恆星。我們看到一些星星在天空中的位置是會變化的,我們就叫它行星,即位置會移動的星星。而有些星星在人類的觀測歷史上位置一直沒有發生變化,我們就叫它恆星,即位置恆定不變的星星。

但是宇宙中所有的天體不管是行星還是恆星都是在高速運動的。舉個簡單的例子就明白了。

圖示:天空中的恆星

北極星和北斗星

北極星和北斗七星大家再熟悉不過了吧?北極星位於天空的正北方,在晚上的時候它可以給我們指引方向。現在的北極星叫做勾陳一,它距離地球大約434光年。現在勾陳一正好處在地球自轉軸的正上方,因此我們看上去它在正北方。然而在12000年後,織女星將會取代勾陳一的位置成為新的北極星。

圖示:12000年後織女星將取代現在的北極星勾陳一

北斗星是由七顆恆星組成的,看上去就像一把勺子。然而北斗星這把勺子的形狀也是會發生變化的。這是因為組成北斗星的七顆星也是在不斷運動變化的。科學家根據北斗星每顆星的相對運動方向描繪出了十萬年前和十萬年後的北斗星的形狀。看看這些變化我們就知道了原來恆星在天空中的位置也是在變化的。

圖示:10萬年前、現在和10萬後的北斗星

恆星的位置看上去不變除了距離我們遙遠的我們肉眼差距不到的原因外,還有就是他和我們太陽系的相對運動速度有關係。有些恆星的運動速度和太陽的相對運動速度很小,這樣在短時間內我們就很難發現它們位置的的變化。而有些恆星和太陽的相對運動速度很大,因此我們就很容易發現它在天空中的位置變化。就像距離我們地球只有6光年的巴納德星。它的在天空中的位置變化就很明顯了。

現在大家明白恆星位置變化其中的原因了嗎?


兔斯基聊科學


簡單來說,還是觀測的時間不夠久。

實際上不只是太陽系一直在移動,所有的恆星和天體都是在移動的,沒有絕對不動的天體。而且,天體移動的速度都不算慢,至少也是每秒幾十公里,甚至幾百幾千公里的速度。

之所以我們看那些恆星不動,是因為他們距離我們都太遙遠了,就算是比較近的恆星,距離我們十幾,幾十光年遠的恆星,從我們的角度看來,移動的速度也是相當慢的。沒有個上千年的時間,基本上肉眼是看不出那一點點的變化的。

就像我們看天上的雲,越是高空的雲,看上去移動的越緩慢。其實,高空的風速更要大於低空的,那些高空的雲其實漂移的速度並不比低空雲慢,只是因為距離遠,所以看起來移動的很慢罷了。

我們可以對比幾千年前古人留下的星圖,就可以發現很多星星的位置與現在是不同的。但是,如果你只觀測了若干年,基本上是看不出星星的位置變動。

再有一個辦法就是利用一些天文軟件,我們可以把時間向前或向後調整幾千幾萬年,那樣你就可以見到不同的星空了。

這是現在的獵戶座的樣子

這是1萬年後獵戶座的樣子


寒蕭99


太陽系一直在移動,為什麼這麼多年過去了,我們抬頭看天上的星星卻還是那個位置呢?之所以出現這樣的情況,是因為銀河系的星系,在作相對的整體性運動。

我們所在的銀河系是一個棒旋星系,由數量眾多的恆星、行星、彗星、小行星、星雲物質等組成,具有巨大的盤面結構,直徑達到16萬光年,光恆星數量就有1000-4000億顆,絕大部分分佈在銀心周圍。從大的構成來看,除銀河系明亮的核心以外,還有四條旋臂,即英仙臂、獵戶臂、人馬臂和靠近銀心的三千秒差距臂,我們的太陽系就處在獵戶座旋臂上,獵戶臂的位置夾在人馬座旋臂和英仙座旋臂之間,但更靠近英仙座臂,所以我們在夜空看到的“銀河”,其實主要是由英仙座旋臂裡的恆星所發出的光線。

我們每天在固定時間點觀察夜空,發現天上的星星位置是基本沒有變化的,主要原因在於我們所能看到的銀河系的幾大旋臂,整體上圍繞著銀心運行的角速度相近,因此它們的整體相對速度保持穩定的狀態,就如同我們在坐旋轉飛車,內層和外層看到的周圍飛車狀態和距離都是相同是一樣的道理。

我們太陽系繞銀河系一圈的時間是非常漫長的,長達2.5億年。如果從較長的時間尺度來看,銀河系各大旋臂也是在不斷髮生靠攏、融合、分離的過程,才出現了目前兩大主要旋臂和一些尚未“發育成熟”的旋臂,但這個位移的變化時間太過漫長,都是以上百萬年、上千萬年甚至上億年才能有明顯的變化效果,從我們地球上人類的視角來看,幾年、幾十年的觀測結果,用肉眼是很難看出銀河系星星變化的結果的。


優美生態環境保衛者


天上的星星無數,每顆星都在動,不動那是不成的。太陽系在動,腳下的地球也在動,你可能不知道,地球圍繞太陽公轉,速度達到了每秒30公里。而我們所認為的星星亙古不變,這是一種錯覺,實際上,根據古籍中記載的星位,諸如北斗七星、獵戶座、小熊座等等,在過往的數千年中都發生了位置變化,更何況數千萬年、數億年呢。以人類短暫的一生去衡量宇宙,那肯定是亙古不變的,實則不然。

站在空曠的空地上,如果一個人離你500米遠,另一個人離你50米遠,離得近的那個人移動一小段距離,你就可以發現,而離你遠的那個人,需要更大的挪動幅度,才可以被你察覺。那些離地球很遠的恆星,它們也在移動,只不過距離實在是太遠了,因此在相當長的一段時期內,看似未發生變化。

舉個例子,距離地球6光年遠的巴納德星,6光年在宇宙中算是比較近的距離了,它是一顆紅矮星,由於距離我們較近,並且在現階段中,它一直在朝著太陽運動,在不到20年的時間裡,它的位置就發生了很大變化,如圖所示。

在地球上,憑肉眼可以看到近7000顆恆星,這其中約有十分之九,距離地球都不足1100光年,且大部分都在500光年的範圍之內,由於距離很近,每過一段時間,星星的位置都會發生些許變化,只是以人類短暫的一生來看,好像沒有什麼變化,而將時間尺度拉到1000年以上,你就能發現星星的位置變化了。

那些距離地球數千光年遠的,甚至不在銀河系中的,在很長的時間內都不會有變化。而那些遠在數百萬、數千萬甚至是數億光年外的星雲、星系,在我們的夜空中可長達千萬年不發生變化,究其原因,還是因為距離太遠了。

宇宙始終在不停地運動,北斗七星也會在十萬年之後發生顯著變化,每一個晴朗的夜晚,星空都是不一樣的。


科學船塢


宇宙中沒有絕對靜止的事物,所有的天體都在運動,比如月亮在圍著地球轉,地球圍著太陽轉,而太陽又在圍著銀河系中心轉。月球圍著地球轉時每秒鐘的運營速度大致為1.02公里,和炮彈出膛的速度差不多,地球圍著太陽轉時每秒鐘的運行速度大致為29.8公里,相當於炮彈出膛速度的20多倍,而太陽攜帶著整個太陽系在銀河系中的運行速度為每秒鐘250公里左右,這速度相當於炮彈出膛速度的200多倍,是不是快到匪夷所思呢?


那麼既然太陽跑得如此之快,而且一直以這樣的速度在飛奔著,為什麼晴朗的夜晚我們仰望星空,看到天上的星辰位置(太陽系行星除外)沒有什麼變化呢?而且是自古以來都沒啥變化。


實際上原因說起來也簡單,最重要的一點就是不僅是太陽系在圍繞銀河系中心運行,太陽系附近的大部分恆星也都在以同樣的速度和方向在圍繞銀河系運行,這其實也是銀河系旋臂運行的總趨勢,就好像大家都在高速路上開車一樣,當所有的車都在以同樣的速度和方向前進的時候,那麼相互之間是看不出位置的變化的。


不過,銀河系中恆星天體的運動速度和方向也並不完全相同。我們所在的太陽系位於銀道面(銀河系盤面)之北的獵戶座旋臂上,距離銀河系中心約2.6萬光年,它一方面繞著銀心以每秒250公里的速度旋轉,週期大概是2.5億年,另一方面又相對於周圍恆星以每秒19.7公里的速度朝著織女星附近方向運動,所以我們看恆星間的相對位置還是有所變化的;而且其他恆星在圍繞銀河系中心運行的總趨勢下也有自行運動,因此我們也可以說恆星的位置一直都處於變化中。

但是由於恆星間的距離都非常遙遠,動輒幾十幾百光年,在這麼遙遠的距離上,星體位置就是有變化,也就很不明顯了,所以在人類文明史幾千年的時間中都看不出它們有大的變化,但如果以更長的時間來衡量它們的位置變化,是可以看出它們位置距離上的較大變動的。


科普大世界


太陽系一直在移動,為什麼這麼多年過去了,我們抬頭看天上的星星卻還是那個位置呢?

各位經常關注天空的朋友應該都很清楚,天上的星星過一陣子就會發生變化,而行星的位置則變化的比較快一些!恆星的位置呢,除了春夏秋冬四個變化以外,其他幾乎就不會變化了!當然大家都知道這並不是恆星的運動而是地球在公轉軌道不同位置時看到的不同季節的星空!

那麼恆星果然是不動的嗎?其實並不是!愛德蒙·哈雷在1718年發現的,當時他沒事幹把天狼星、大角星、畢宿五等這些天體的測量數據和古希臘天文學家希巴克斯在早期留下的星圖數據對比時發現位置差異最大的甚至超過0.5度!

上圖為巴納德星從1985年到2005年期間的位置變化示意圖!它是全天區自行最快的恆星,速度達到了90公里/秒,這個速度相當於於每年在天球上移動10.3弧杪,這是一個多大的概念呢?大約在人一生中可以移動四分之一度(滿月視直徑的一半),當然巴納德星距離太陽系約6光年,其視角變化速度比較快跟比較近的距離也有關!

上圖是八萬年內太陽系附近恆星的距離變化示意圖,這些恆星都在不斷運動中,只是距離不一樣速度不一樣,我們肉眼看不出來罷了!

上圖是各著名星座的變化圖,因為這些恆星都在自行,因此時間久了它們的位置會逐漸變化,未來將失去原先星座的某些特徵,但最終可能會變得面目全非!當然這些天體的位置變化有自行的因素也有地球跟隨太陽系運動的因素在內的綜合因素影響下的效果!


星辰大海路上的種花家


太陽系一直在移動,為什麼這麼多年過去了,我們抬頭看天上的星星卻還是原來的位置呢?答案很簡單就是因為距離太遙遠了!先假設一個小模型,在太空中有一個空間站可以定位到地面上的一個人,但是最準確只能精確到知道這個人在某個城市。這個時候即使這個人在城市中每天來回穿梭的跑步,從城市這頭跑到城市的另外一頭,但是從太空上來看,這個人的定位並沒有變一直都是在這個城市。


那麼相同的道理,我們肉眼看見的恆星實際上時刻都在運動著,但是與我們和這顆星星之間的距離相比較就微不足道了。太陽相對於銀河系中心的速度為240公里每秒,距離銀心大約2.6萬光年,每2.3億年就要繞銀心一週,自從太陽系形成之後太陽也就轉了大約20圈左右。銀河系中心是超大質量黑洞,銀河系內的數千億顆恆星都在繞著銀心運動。我們肉眼可見的星星全部都是銀河系內距離我們較近的恆星,它們繞著銀心運動,速度有高有低,這就像是太陽系內八大行星繞太陽公轉,但因為公轉週期不同,每年就可以清晰地看見“金木水火土”五顆行星位置的變化過程,有的時候還會出現連珠現象。


我們在地球上看其他幾大行星移動的很明顯就是相互之間距離太近了。看恆星幾乎不一定是因為距離太遠。人類仰望星空的時間只有幾百年,往多了說近千年,這麼“短的時間”距離遙遠的一些恆星移動距離就會很短。例如北極星指的是北天極指向的一顆恆星,現階段勾陳一是北極星。大約1.2萬年以後織女星就到了北天極的位置。

而太陽這近千年的運動,移動的距離很短,大約也就繞銀心運動了二十三萬分之一的圓周距離。星星也在移動,只是以人類個體一生的時間為單位,移動的距離肉眼可能分辨不出來。只有在數千年或者上萬年,它們移動的距離可能很大。

距離我們6光年遠外有一顆恆星,它被稱為巴納德星,目前為止巴納德星是相對太陽自行速度最快的恆星,它正在高速向著太陽這個方向飛來,每年在夜空中的位置變化是10.3角秒。但是我們肉眼是看不見這顆恆星的,它是一顆紅矮星,是距離太陽系第四近的恆星。由於它自身的運動速度很快,同時距離太陽系也很近,因此這兩方面因素下它在夜空中位置變化就比較明顯。一百年的時間這顆恆星可能會移動0.25度,大約移動滿月視直徑一半的距離。

其實從幾百年前到今天一些星星最大的移動距離已經超過了滿月的視直徑,只是我們沒有關注而已。



科學黑洞


首先其實行星位置一直都在變化,下圖為巴納星從1985年到2005年期間的位置變化圖,它是全天區自行最快的恆星,速度達到了90/秒,這個速度相當於每年在天球上移動10.3弧秒,在人的一生中可以相當於走四分之一度(滿月直徑的一半)。巴納星距離太陽系6光年。其視角化速度比較跟距離的遠近有關。距離越遠,速度越慢,我們的肉眼無法發現罷了!




上圖是著名星圖的變化圖,因為這些恆星都在移動,因此時間久了他們的位置上都會發生顯著的變化。


科學史話


我們觀察天空的星星,其位置表現,和地球在銀河系中的位置有關。

01

這麼多年 其實沒多久

從數量級來看,宇宙存在百億年,銀河系存在百億年,就連太陽也存在百億年了。

人類才存在多久?最多不過百萬年。

一個人類的個體又存在多久?最多不過百年。

這麼多年過去,其實對於宇宙來說,沒過去多久!

基本上,各個恆星的位置都不會變化。

02

要多久才能看到明顯變化?

要多久才能看到明顯變化?

銀河系直徑約10萬光年,包括一千億到四千億恆星。

太陽是銀河系較典型的恆星,位於分支懸臂獵戶臂上,離銀河系中心有2.61萬光年。

銀河系也有自轉,這就造成太陽系圍繞銀河系中心轉動,線速度約240㎞/s,週期為2.26億年。

也就是說,太陽繞銀河系一圈,要2億年以上。

如果想要發生非常明顯的變化,至少要轉過四分之一個週期——也就是5000萬年。

所以,如果有幸看到恐龍時代的天空,你會發現,天上的星星和如今大不相同!


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