水星那么小,离太阳那么近,为什么没有被太阳吞噬?( 二 )



只要速度足够快 , 还能够摆脱该天体的引力束缚 , 这个最小的速度被称之为天体表面的逃逸速度 。 地球表面的逃逸速度又叫做第二宇宙速度 , 大小为11.2千米每秒 , 也就是说只要物体的运动速度达到这个速度就能够脱离地球引力的束缚 。 而对于太阳这样的庞然大物 , 其表面的逃逸速度高达617.7千米每秒 。 距离太阳越远 , 受到太阳引力的影响也就更弱 , 摆脱太阳引力所需要的速度也就更小 。 在地球轨道 , 要摆脱太阳的引力束缚 , 速度要达到第三宇宙速度 , 即16.7千米每秒 。

即使距离很近 , 当水星拥有足够快的公转速度 , 仍然不会被太阳吞噬 。 不过 , 水星与太阳的距离不能超过洛希极限 。 如果距离过近 , 超过了水星的刚体强度 , 太阳巨大的潮汐力将会把水星撕碎 。

达到一定的速度就不会被吞噬 , 帕克探测器就是最好的例证帕克探测器由NASA发射于2018年8月 , 它是人类发射的距离太阳最近的探测器 。 其在第一次近日飞行时就打破了阿波罗2号探测器于1976年创下的距离太阳表面4273万公里的纪录 , 达到了2400万公里 。 2020年1月 , 帕克探测器完成了第四次近日飞行任务 , 距离太阳最近时仅1867万公里 。

预计到2024年 , 帕克太阳探测器距离太阳最近时仅600万公里 , 到那时 , 帕克太阳探测器在近日点绕太阳公转的速度将达到200千米每秒 , 不过那时它也将完成探测使命 。 如此快的速度 , 主要是太阳引力的加速作用 。
探测器无论是绕地球运动 , 还是绕太阳运动 , 在运动过程中的总能量几乎保持不变 。 当探测器靠近太阳时 , 引力势能减小 , 动能就必然会增加 , 公转速度自然也会加快 , 这就是探测器在近日点会加速的原因 。 在这种动态平衡状态下 , 如果水星距离太阳更近一些 , 它的公转速度也会更快 , 这保证了水星不会掉向太阳 。
水星的未来水星的公转轨道并非一成不变 , 会受到多种因素影响 。
水星在太空中运动时并非毫无阻力 , 会受到其它天体引力的影响 , 速度会逐渐变慢 。 而根据广义相对论 , 引力本质上是时空弯曲 , 质量越大的物体对时空的弯曲效应越强 。 水星在绕太阳运动的过程中除了会发生进动现象 , 还存在引力辐射 , 水星的动能会被引力波带走 。 在这些作用的影响下 , 水星会以螺旋形式逐渐向太阳靠近 。

不过 , 随着太阳的不断燃烧 , 太阳的质量会减小 , 引力束缚会变弱 , 水星的轨道又会向外移 。 此外 , 阳光照射到物体表面 , 会对物体施加一个压力 。 面对太阳这样的巨大光源 , 太阳施加的辐射压力也会使水星的轨道向外转移 , 不过这种影响比较微弱 。

在这些影响中 , 究竟谁强谁弱 , 并不好判断 。
【水星那么小,离太阳那么近,为什么没有被太阳吞噬?】虽然在太阳的有生之年 , 水星并不会掉到太阳上去 , 但并不代表水星不会被太阳吞噬 。 大约在50亿年后 , 太阳将会衰老死亡 , 到那时 , 太阳的体积将会膨胀许多倍 , 连金星也将会被吞噬掉 , 水星自然也逃脱不了这个命运 。

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