太阳系一直在移动,为什么这么多年过去了,我们抬头看天上的星星却还是那个位置呢?

羡慕坐在巷口那对男女


距离太远和时间太短的缘故。

比如我们在夜晚的旷野中,很远处有一个人拿着一个非常亮的灯,他在远处是不停来回走动的,但是我们看起来他就是在一个方向没动。这只是几公里远的距离,如果他是在几十亿公里外呢,几十万亿公里以外呢?即使在那里每年几光年速度运动,在地球上看,方向也没有多大变化了。

但是如果这个时间扩大到几千年,这变化就看出来了。


多维观世界


宇宙中的天体都是在不断运动着的。地球大约每24小时就自转一周,大约每365天就围绕太阳公转一周。而太阳也是在运动着的,它带领着整个太阳系的成员以每秒钟大约240公里的速度在银河系中飞快的运动着。太阳携带者太阳系的天体每2.26亿年就围绕银河系中心转一周。

图示:在银河系中高速前进的太阳系

那问题来了,太阳系一直在运动,那么这么多年过去了,我们抬头看天上的星星为什么还是那个位置呢?这是有多方面原因的。

最主要的原因就是这些星星距离我们太遥远了,单凭肉眼和有限的人类观测历史我们是看不到它们的运动的。因此,以前我们把天空中的星星分为两种。一种叫做行星,一种叫做恒星。我们看到一些星星在天空中的位置是会变化的,我们就叫它行星,即位置会移动的星星。而有些星星在人类的观测历史上位置一直没有发生变化,我们就叫它恒星,即位置恒定不变的星星。

但是宇宙中所有的天体不管是行星还是恒星都是在高速运动的。举个简单的例子就明白了。

图示:天空中的恒星

北极星和北斗星

北极星和北斗七星大家再熟悉不过了吧?北极星位于天空的正北方,在晚上的时候它可以给我们指引方向。现在的北极星叫做勾陈一,它距离地球大约434光年。现在勾陈一正好处在地球自转轴的正上方,因此我们看上去它在正北方。然而在12000年后,织女星将会取代勾陈一的位置成为新的北极星。

图示:12000年后织女星将取代现在的北极星勾陈一

北斗星是由七颗恒星组成的,看上去就像一把勺子。然而北斗星这把勺子的形状也是会发生变化的。这是因为组成北斗星的七颗星也是在不断运动变化的。科学家根据北斗星每颗星的相对运动方向描绘出了十万年前和十万年后的北斗星的形状。看看这些变化我们就知道了原来恒星在天空中的位置也是在变化的。

图示:10万年前、现在和10万后的北斗星

恒星的位置看上去不变除了距离我们遥远的我们肉眼差距不到的原因外,还有就是他和我们太阳系的相对运动速度有关系。有些恒星的运动速度和太阳的相对运动速度很小,这样在短时间内我们就很难发现它们位置的的变化。而有些恒星和太阳的相对运动速度很大,因此我们就很容易发现它在天空中的位置变化。就像距离我们地球只有6光年的巴纳德星。它的在天空中的位置变化就很明显了。

现在大家明白恒星位置变化其中的原因了吗?


兔斯基聊科学


简单来说,还是观测的时间不够久。

实际上不只是太阳系一直在移动,所有的恒星和天体都是在移动的,没有绝对不动的天体。而且,天体移动的速度都不算慢,至少也是每秒几十公里,甚至几百几千公里的速度。

之所以我们看那些恒星不动,是因为他们距离我们都太遥远了,就算是比较近的恒星,距离我们十几,几十光年远的恒星,从我们的角度看来,移动的速度也是相当慢的。没有个上千年的时间,基本上肉眼是看不出那一点点的变化的。

就像我们看天上的云,越是高空的云,看上去移动的越缓慢。其实,高空的风速更要大于低空的,那些高空的云其实漂移的速度并不比低空云慢,只是因为距离远,所以看起来移动的很慢罢了。

我们可以对比几千年前古人留下的星图,就可以发现很多星星的位置与现在是不同的。但是,如果你只观测了若干年,基本上是看不出星星的位置变动。

再有一个办法就是利用一些天文软件,我们可以把时间向前或向后调整几千几万年,那样你就可以见到不同的星空了。

这是现在的猎户座的样子

这是1万年后猎户座的样子


寒萧99


太阳系一直在移动,为什么这么多年过去了,我们抬头看天上的星星却还是那个位置呢?之所以出现这样的情况,是因为银河系的星系,在作相对的整体性运动。

我们所在的银河系是一个棒旋星系,由数量众多的恒星、行星、彗星、小行星、星云物质等组成,具有巨大的盘面结构,直径达到16万光年,光恒星数量就有1000-4000亿颗,绝大部分分布在银心周围。从大的构成来看,除银河系明亮的核心以外,还有四条旋臂,即英仙臂、猎户臂、人马臂和靠近银心的三千秒差距臂,我们的太阳系就处在猎户座旋臂上,猎户臂的位置夹在人马座旋臂和英仙座旋臂之间,但更靠近英仙座臂,所以我们在夜空看到的“银河”,其实主要是由英仙座旋臂里的恒星所发出的光线。

我们每天在固定时间点观察夜空,发现天上的星星位置是基本没有变化的,主要原因在于我们所能看到的银河系的几大旋臂,整体上围绕着银心运行的角速度相近,因此它们的整体相对速度保持稳定的状态,就如同我们在坐旋转飞车,内层和外层看到的周围飞车状态和距离都是相同是一样的道理。

我们太阳系绕银河系一圈的时间是非常漫长的,长达2.5亿年。如果从较长的时间尺度来看,银河系各大旋臂也是在不断发生靠拢、融合、分离的过程,才出现了目前两大主要旋臂和一些尚未“发育成熟”的旋臂,但这个位移的变化时间太过漫长,都是以上百万年、上千万年甚至上亿年才能有明显的变化效果,从我们地球上人类的视角来看,几年、几十年的观测结果,用肉眼是很难看出银河系星星变化的结果的。


优美生态环境保卫者


天上的星星无数,每颗星都在动,不动那是不成的。太阳系在动,脚下的地球也在动,你可能不知道,地球围绕太阳公转,速度达到了每秒30公里。而我们所认为的星星亘古不变,这是一种错觉,实际上,根据古籍中记载的星位,诸如北斗七星、猎户座、小熊座等等,在过往的数千年中都发生了位置变化,更何况数千万年、数亿年呢。以人类短暂的一生去衡量宇宙,那肯定是亘古不变的,实则不然。

站在空旷的空地上,如果一个人离你500米远,另一个人离你50米远,离得近的那个人移动一小段距离,你就可以发现,而离你远的那个人,需要更大的挪动幅度,才可以被你察觉。那些离地球很远的恒星,它们也在移动,只不过距离实在是太远了,因此在相当长的一段时期内,看似未发生变化。

举个例子,距离地球6光年远的巴纳德星,6光年在宇宙中算是比较近的距离了,它是一颗红矮星,由于距离我们较近,并且在现阶段中,它一直在朝着太阳运动,在不到20年的时间里,它的位置就发生了很大变化,如图所示。

在地球上,凭肉眼可以看到近7000颗恒星,这其中约有十分之九,距离地球都不足1100光年,且大部分都在500光年的范围之内,由于距离很近,每过一段时间,星星的位置都会发生些许变化,只是以人类短暂的一生来看,好像没有什么变化,而将时间尺度拉到1000年以上,你就能发现星星的位置变化了。

那些距离地球数千光年远的,甚至不在银河系中的,在很长的时间内都不会有变化。而那些远在数百万、数千万甚至是数亿光年外的星云、星系,在我们的夜空中可长达千万年不发生变化,究其原因,还是因为距离太远了。

宇宙始终在不停地运动,北斗七星也会在十万年之后发生显著变化,每一个晴朗的夜晚,星空都是不一样的。


科学船坞


宇宙中没有绝对静止的事物,所有的天体都在运动,比如月亮在围着地球转,地球围着太阳转,而太阳又在围着银河系中心转。月球围着地球转时每秒钟的运营速度大致为1.02公里,和炮弹出膛的速度差不多,地球围着太阳转时每秒钟的运行速度大致为29.8公里,相当于炮弹出膛速度的20多倍,而太阳携带着整个太阳系在银河系中的运行速度为每秒钟250公里左右,这速度相当于炮弹出膛速度的200多倍,是不是快到匪夷所思呢?


那么既然太阳跑得如此之快,而且一直以这样的速度在飞奔着,为什么晴朗的夜晚我们仰望星空,看到天上的星辰位置(太阳系行星除外)没有什么变化呢?而且是自古以来都没啥变化。


实际上原因说起来也简单,最重要的一点就是不仅是太阳系在围绕银河系中心运行,太阳系附近的大部分恒星也都在以同样的速度和方向在围绕银河系运行,这其实也是银河系旋臂运行的总趋势,就好像大家都在高速路上开车一样,当所有的车都在以同样的速度和方向前进的时候,那么相互之间是看不出位置的变化的。


不过,银河系中恒星天体的运动速度和方向也并不完全相同。我们所在的太阳系位于银道面(银河系盘面)之北的猎户座旋臂上,距离银河系中心约2.6万光年,它一方面绕着银心以每秒250公里的速度旋转,周期大概是2.5亿年,另一方面又相对于周围恒星以每秒19.7公里的速度朝着织女星附近方向运动,所以我们看恒星间的相对位置还是有所变化的;而且其他恒星在围绕银河系中心运行的总趋势下也有自行运动,因此我们也可以说恒星的位置一直都处于变化中。

但是由于恒星间的距离都非常遥远,动辄几十几百光年,在这么遥远的距离上,星体位置就是有变化,也就很不明显了,所以在人类文明史几千年的时间中都看不出它们有大的变化,但如果以更长的时间来衡量它们的位置变化,是可以看出它们位置距离上的较大变动的。


科普大世界


太阳系一直在移动,为什么这么多年过去了,我们抬头看天上的星星却还是那个位置呢?

各位经常关注天空的朋友应该都很清楚,天上的星星过一阵子就会发生变化,而行星的位置则变化的比较快一些!恒星的位置呢,除了春夏秋冬四个变化以外,其他几乎就不会变化了!当然大家都知道这并不是恒星的运动而是地球在公转轨道不同位置时看到的不同季节的星空!

那么恒星果然是不动的吗?其实并不是!爱德蒙·哈雷在1718年发现的,当时他没事干把天狼星、大角星、毕宿五等这些天体的测量数据和古希腊天文学家希巴克斯在早期留下的星图数据对比时发现位置差异最大的甚至超过0.5度!

上图为巴纳德星从1985年到2005年期间的位置变化示意图!它是全天区自行最快的恒星,速度达到了90公里/秒,这个速度相当于于每年在天球上移动10.3弧杪,这是一个多大的概念呢?大约在人一生中可以移动四分之一度(满月视直径的一半),当然巴纳德星距离太阳系约6光年,其视角变化速度比较快跟比较近的距离也有关!

上图是八万年内太阳系附近恒星的距离变化示意图,这些恒星都在不断运动中,只是距离不一样速度不一样,我们肉眼看不出来罢了!

上图是各著名星座的变化图,因为这些恒星都在自行,因此时间久了它们的位置会逐渐变化,未来将失去原先星座的某些特征,但最终可能会变得面目全非!当然这些天体的位置变化有自行的因素也有地球跟随太阳系运动的因素在内的综合因素影响下的效果!


星辰大海路上的种花家


太阳系一直在移动,为什么这么多年过去了,我们抬头看天上的星星却还是原来的位置呢?答案很简单就是因为距离太遥远了!先假设一个小模型,在太空中有一个空间站可以定位到地面上的一个人,但是最准确只能精确到知道这个人在某个城市。这个时候即使这个人在城市中每天来回穿梭的跑步,从城市这头跑到城市的另外一头,但是从太空上来看,这个人的定位并没有变一直都是在这个城市。


那么相同的道理,我们肉眼看见的恒星实际上时刻都在运动着,但是与我们和这颗星星之间的距离相比较就微不足道了。太阳相对于银河系中心的速度为240公里每秒,距离银心大约2.6万光年,每2.3亿年就要绕银心一周,自从太阳系形成之后太阳也就转了大约20圈左右。银河系中心是超大质量黑洞,银河系内的数千亿颗恒星都在绕着银心运动。我们肉眼可见的星星全部都是银河系内距离我们较近的恒星,它们绕着银心运动,速度有高有低,这就像是太阳系内八大行星绕太阳公转,但因为公转周期不同,每年就可以清晰地看见“金木水火土”五颗行星位置的变化过程,有的时候还会出现连珠现象。


我们在地球上看其他几大行星移动的很明显就是相互之间距离太近了。看恒星几乎不一定是因为距离太远。人类仰望星空的时间只有几百年,往多了说近千年,这么“短的时间”距离遥远的一些恒星移动距离就会很短。例如北极星指的是北天极指向的一颗恒星,现阶段勾陈一是北极星。大约1.2万年以后织女星就到了北天极的位置。

而太阳这近千年的运动,移动的距离很短,大约也就绕银心运动了二十三万分之一的圆周距离。星星也在移动,只是以人类个体一生的时间为单位,移动的距离肉眼可能分辨不出来。只有在数千年或者上万年,它们移动的距离可能很大。

距离我们6光年远外有一颗恒星,它被称为巴纳德星,目前为止巴纳德星是相对太阳自行速度最快的恒星,它正在高速向着太阳这个方向飞来,每年在夜空中的位置变化是10.3角秒。但是我们肉眼是看不见这颗恒星的,它是一颗红矮星,是距离太阳系第四近的恒星。由于它自身的运动速度很快,同时距离太阳系也很近,因此这两方面因素下它在夜空中位置变化就比较明显。一百年的时间这颗恒星可能会移动0.25度,大约移动满月视直径一半的距离。

其实从几百年前到今天一些星星最大的移动距离已经超过了满月的视直径,只是我们没有关注而已。



科学黑洞


首先其实行星位置一直都在变化,下图为巴纳星从1985年到2005年期间的位置变化图,它是全天区自行最快的恒星,速度达到了90/秒,这个速度相当于每年在天球上移动10.3弧秒,在人的一生中可以相当于走四分之一度(满月直径的一半)。巴纳星距离太阳系6光年。其视角化速度比较跟距离的远近有关。距离越远,速度越慢,我们的肉眼无法发现罢了!




上图是著名星图的变化图,因为这些恒星都在移动,因此时间久了他们的位置上都会发生显著的变化。


科学史话


我们观察天空的星星,其位置表现,和地球在银河系中的位置有关。

01

这么多年 其实没多久

从数量级来看,宇宙存在百亿年,银河系存在百亿年,就连太阳也存在百亿年了。

人类才存在多久?最多不过百万年。

一个人类的个体又存在多久?最多不过百年。

这么多年过去,其实对于宇宙来说,没过去多久!

基本上,各个恒星的位置都不会变化。

02

要多久才能看到明显变化?

要多久才能看到明显变化?

银河系直径约10万光年,包括一千亿到四千亿恒星。

太阳是银河系较典型的恒星,位于分支悬臂猎户臂上,离银河系中心有2.61万光年。

银河系也有自转,这就造成太阳系围绕银河系中心转动,线速度约240㎞/s,周期为2.26亿年。

也就是说,太阳绕银河系一圈,要2亿年以上。

如果想要发生非常明显的变化,至少要转过四分之一个周期——也就是5000万年。

所以,如果有幸看到恐龙时代的天空,你会发现,天上的星星和如今大不相同!


分享到:


相關文章: