行星为什么绕恒星转,为什么行星围绕恒星转( 二 )


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)=M·x化简可得:x=mr/(m M)代入具体数值 , 可以算出x≈450km , 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1.90×10^27kg , 大约是太阳质量的千分之一 。木星和太阳的平均距离约为5.2AU , 把这些参数代入公式 , 可以得到x≈742725km 。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 。
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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