太陽自轉為什麼慢於其他恒星?
一切天體都有自轉,這是它們與生俱來的特性。然而比較一下太陽和與它溫度、質量都相近的17顆C 型恒星就發現:太陽的自轉周期比其他恒星慢,長達27天。
而其他恒星自轉周期平均僅10天。這就像舞蹈中的“慢三步”與“快三步”之別。
是什麼阻礙了太陽的自轉?是它的親生兒女:行星。按照太陽係演化的星雲理論,在其演化早期,原始太陽剛剛形成之時具有很強的磁場,其磁力線延伸到它周圍的電離雲並隨它一起自轉。電離質點繞磁力線作螺旋運動,並繼續繞太陽旋轉。由於整個太陽係的角動量(質量、速度和轉動臂的乘積)是守恒的,這就導致太陽角動量減少,它意味著太陽自轉速度的變慢。打個比方,就如迅速旋轉的芭蕾舞演員突然將雙臂和一腿舒展開後,轉速便減慢一樣。與此同時,電離雲凝聚而成的行星卻因此獲得了角動量,從太陽媽媽那兒獲取了運轉的動力。結果是:占太陽係總質量99.865%的太陽隻留下1%的角動量,就隻能在慢節奏中怡然自得地地跳“慢三步”了。
“日”為什麼會變長?
假如秦始皇能活到今天,他一定會感到日子越來越難打發了,因為1“日”的時間正在變長。現在的1“日”,即地球自轉1周的時間為23時56分4.09894秒。秦始皇時的1“日”肯定比現在短。根據對2000多年天文觀測資料的分析,發現地球誕生之初(距今約四五十億年),1“日”僅有6小時。
誰有這樣的能耐可以使地球自轉變慢呢?原來是距地球足足38萬千米之遙的月球。我們已經知道,地球上的潮汐主要起因於月球的引力。聞名遐邇的錢塘江大潮勢如萬馬奔騰,瞬間卷起千裏驚濤,但它終究被堤岸和河床消磨掉銳氣,最終隻剩下無力的喘息。而這一切都是以消耗地球本身自轉的動能為代價的。地球自轉動能的減小意味著地球自轉變慢,“日”自然就變長了。這種變化對我們的日常生活是微不足道的,但對航天事業卻非同小可。比如我國在1984年4月8日發射的第一顆地球同步衛星,因為要與目前的地球自轉周期(即1“日”)23時56分4.09894秒相對應,它的高度為35793千米。而隨著1“日”每增加1秒,同步衛星離地麵的高度將增加326米。這將導致衛星發射速度等一係列參數的變更,真可謂牽一發而動全身。
太陽冬夏位置為什麼不同?
誰都喜歡朝南的房間,那是因為朝南的門窗在冬天有太陽光照進來,而夏天沒有。
朝北的門窗在冬天是照不到陽光的,而夏天一大早和太陽就要西下時卻總有炎熱的陽光火上加油似地曬烤。這種現象說明:夏天正午太陽在天空的位置比較高,冬天正午太陽的位置比較低;夏天太陽東升西降的位置比較偏北,冬天太陽升降的方位偏南。
這其中的奧秘何在呢?
原來這是由於天球赤道圈與黃道圈相交成23°26′的角度所造成的。
在地球上某一個固定地點觀測,北天極高出地平線的高度等於當地的地理緯度。從北天極向南90°,天球上的一個大圈就是天赤道。黃道也是天球上的一個圈,它與天赤道圈相交於春分點和秋分點,兩個圈成23度26分的傾斜交角。因此黃道一半在天赤道以北,另一半在天赤道以南,黃道最北的一點是夏至點,最南的一點是冬至點。太陽在黃道上運行,當它在冬至前後運行到南半圈黃道上的冬至點附近,太陽東升西降時就偏南,正午時的位置就低。
當太陽在夏至前後運行到北半圈黃道上的夏至點附近,太陽東升西降時就偏北,正午時的位置就高。
天球赤道與地平麵相交於正東、正西兩點,隻有當太陽在每年3月21日前後和9月23日前後運行到春分點和秋分點上時,太陽才是升於正東,降於正西的。
在太陽係中為什麼隻有地球有生命?
迄今,在太陽係的九大行星中唯有地球上存在生命,即有從微生物到人類的生命現象。
這是為什麼呢?要回答這個問題,就要了解產生生命和生命存在的條件是什麼。進化論告訴我們,生命的進化是從低等到高等、從水生到陸生、從單細胞到多細胞逐步演化來的。產生生命的先決條件是,必須具備從無機物到有機物、從有機物到大分子結構有機物、從大分子結構有機物到生命形成的各種條件。產生生命之後又要有生命賴以生存的環境。