其实准确的说,行星不是绕着恒星转,恒星也不是绕着行星转,而是行星和恒星同时绕着行星和恒星的共同质心转。但是,恒星和行星的质量差太大了。它们共同的质心一般位于恒星内部,而不是位于恒星的几何中心或质心,所以看起来像是行星围绕恒星旋转。在宇宙中,除了一些恒星周围可能没有行星之外,还有一些没有主星的行星,称为流氓行星。

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什么行星围绕恒星转?

宇宙之中的一切物体都是相互吸引的,两个物体之间的引力大小是和它们自身的质量乘积成正比的,与距离的二次方成反比,这是万有引力定律。太阳系的八大行星都是围绕着公转,而且这八大行星也同时发生着自转,为什么会这样呢?行星的自转与它们围绕太阳公转是密切相关的,太阳本身质量较大形成了相对较大的电场力,而行星也因为自身的质量产生电场力,太阳和行星都产生磁场相互吸引,但是星星和太阳太阳虽然因为磁场互相吸引,但是行星围绕太阳发生公转,必须让行星收到一个可以让它发生位移的力对它作功,而行星的自转呢,同样它必须受一个可以持续不断而且使它发生旋转的力,但这个力也是无法满足的.我们知道万有引力产生的原因是因为世界上的万千物质都是由不同的元素所组成的元素是具有相同核电荷数,即核内质子数的一类原子的总称,因为原子内的正负电荷互相吸引时,它们因为吸引而形成的电荷作用面不显电性外,其它的面依然显电性,而形成了磁场,即万有引力,不同的物质是由不同的元素所组成的因而产生的引力也是不同的,这也就是同样一千克的不同物质为什么它们的质量不同的原因,行星正是由不同元素组成的不同物质所构成的,而且这些物质在行星上的分布是不同的,不均匀的,因此造成了行星乃至太阳所产生的引力不一,即行星与太阳上不同的位置上所显现的引力大小是不一样的,因此太阳与行星之间因为都存在着引力而互相吸引,但是在太阳与行星所互相吸引的这两个面引力作用相对面,行星因为构成它的物质分布不均匀,而使行星不同的位置显现出不同大小的引力,行星被太阳吸引的这个引力面的某个侧面的物质因组成物质元素所含核电荷数较多而显现出较大的引力,因为行星这一侧面的引力较大在太阳引力的作用下为了使这个侧面所产生的引力与太阳的引力正面接触,而不是侧面吸引,在太阳引力作用下发生了旋转即行星的自转,行星在旋转惯性力的作用下,因为行星不同位置上的引力不同在与太阳互相吸引的作用下而围绕太阳发生着公转与自转.。

为什么都是行星绕着恒星转?就没有恒星绕着行星转的吗?

事实上,准确地说,行星不是绕着恒星转,恒星也不是绕着行星转,而是行星和恒星同时绕着行星与恒星的共同质心转。只不过恒星与行星的质量相差过于悬殊,它们的共同质心一般位于恒星内部不是位于恒星的几何中心或质心,所以看起来就像是行星绕着恒星转。以地球和太阳为例,地球质量m为5.96510^24 kg,太阳质量M为1.989110^30 kg,日地的平均距离r为1 AU149597870700 m。

假设太阳中心到共同质心的距离为x,则可以得到如下的计算式m(r-x)=Mx化简可得x=mr/(m M)代入具体数值,可以算出x450 km,即地球和太阳的共同质心距离太阳中心450公里。相比之下,太阳的半径为69.6万公里,所以这个共同质心位于太阳之内,非常靠近太阳的中心。如果是木星,则共同质心更加远离太阳中心。

除太阳之外,木星是太阳系中质量最大的天体,是其他七大行星总质量的2.5倍,达到了1.9010^27 kg,大约是太阳质量的千分之一。木星和太阳的平均距离约为5.2 AU。把这些参数代入公式,可以得到x742725 km。因此,木星和太阳的共同质心位于太阳之外,距离太阳表面大约4.7万公里。太阳也会绕着这个共同质心做近似圆周运动。

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我们整个太阳系也有一个共同的质心,就是太阳系所有物质的质心。太阳、地球和所有其他行星都围绕这个质心运动。然而,太阳系的共同质心是不断变化的,其位置取决于行星在其轨道上的位置——从靠近太阳中心到太阳表面之外。从上面的公式可以看出,两个天体的质量越接近,M/(M·M)的值就越接近1/2,即它们的共同质心离两个天体连线的中点越近。


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