地球為啥一直圍繞著太陽轉(zhuǎn)，其中蘊含的科學道理有哪些？

這個問題看起來很簡單，但蘊含著深刻的科學道理。

地球之所以被太陽牽著鼻子轉(zhuǎn)，主要有兩個原因：一是太陽和地球出自一個娘胎，地球生來就是太陽的跟班和附屬；二是由于物理規(guī)律，也就是宇宙規(guī)則限定了地球只能圍著太陽轉(zhuǎn)。

下面具體說說這兩個原因。

1、為什么說太陽和地球出自一個娘胎，這個“娘”又是怎樣的存在？

現(xiàn)代天文學的常識是，所有恒星都是誕生于一坨巨大的氫分子云，也可以說是宇宙塵埃或星云。宇宙誕生后38萬年后，密度稀疏和溫度冷卻到足以產(chǎn)生了原子，這時只有最輕的元素氫和氦，以及微量的鋰，在萬有引力作用下，這些元素凝聚在一起，就形成了分子云。

最早的分子云按質(zhì)量計算，主要成分約有75%的氫和25%的氦，鋰只有約10的負10次方左右，第一代恒星就是在這種星云中誕生。此后，經(jīng)歷多代恒星核聚變提煉，以及超新星爆發(fā)高溫高壓提煉，現(xiàn)在的宇宙元素豐度達到了約74%的氫，24%的氦，2%的其他各種重元素。

盡管如此，氫和氦還是占有絕對的比重，氫更是主要元素，因此現(xiàn)在依然將星云塵埃稱為氫分子云。所有恒星就是在這種星云中誕生。在引力作用下，星云會收縮得越來越緊密，最終在中心形成一個巨大的球狀天體。

這個球狀天體達到了一定質(zhì)量，也就是約0.08個太陽質(zhì)量，核心就會在巨大的引力收縮壓力發(fā)生高速坍縮，從而形成極高溫度，巨大的壓力和高溫，將氫原子核的外層電子剝離，導致核與核發(fā)生碰撞融合，由4個氫原子聚合成一個氦原子，這個過程就是核聚變。

核聚變過程有0.7%的質(zhì)量損失，這些損失的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量迸發(fā)出來，符合愛因斯坦質(zhì)能方程E=MC^2，以電磁輻射的方式從核心向外溢出，形成巨大的輻射壓，與星球向內(nèi)的引力壓形成了平衡，從此，這顆氣態(tài)星球就成為一顆不斷發(fā)光發(fā)熱的恒星。

根據(jù)對太陽金屬豐度的分析，科學家們認為，太陽是在超新星爆發(fā)后的殘渣星云中誕生，屬于宇宙中第三代恒星。也就是說產(chǎn)生太陽系的娘胎，至少有過兩次超新星爆發(fā)留下的殘骸。正因為如此，才能夠凝聚成地球這種巖質(zhì)行星，才能夠有足夠孕育和存活生命的元素。

一般來說，一坨巨大的星云凝聚成一顆恒星或數(shù)顆恒星（雙星或多星系統(tǒng)），恒星并不會將星云殘渣吸附得一點不剩，總會留下一些殘渣余孽，這些殘渣余孽就會在碰撞中吸附凝聚成一顆顆行星或更小的星球，以及成不了星球奇形怪狀的小行星，一些飄得很遠的水汽會凝聚成冰凍天體~彗星等等。

任何星云在銀河系里，不可能絕對靜止。銀河系整體在轉(zhuǎn)，附近超新星、恒星風、引力擾動，分子云內(nèi)部湍流、碰撞會加速這種轉(zhuǎn)動。哪怕開始角速度小到幾乎測不出來，它也一定有一點點角動量。隨著引力坍縮加角動量守恒，把原本幾乎看不見的微弱轉(zhuǎn)動，逐漸放大成高速旋轉(zhuǎn)。

云團轉(zhuǎn)動的離心力作用，導致物質(zhì)被甩成一個盤狀，漸漸形成了原行星盤。所有行星就是在這個原行星盤沒被太陽吸食干凈的殘渣余孽中凝聚而成。太陽誕生后，這個半徑約1光年的盤子依然圍繞著核心轉(zhuǎn)動，地球也身在其中。

這就是太陽與地球共同出生于一個娘胎，卻只能圍繞著太陽轉(zhuǎn)的第一個原因。

2、宇宙物理規(guī)則導致地球必須圍繞著太陽轉(zhuǎn)

早在幾百年前，牛頓就發(fā)現(xiàn)了一個重要的宇宙規(guī)則：萬有引力，并且給出了萬有引力的計算公式。正是這個發(fā)現(xiàn)，讓人類對宇宙的認識真正進入到科學時代，開始洞悉宇宙天體的運動奧秘。

萬有引力理論認為，引力是物質(zhì)質(zhì)量的本質(zhì)屬性，也就是任何具有質(zhì)量的物體天生具有引力，引力的大小與質(zhì)量的乘積成正比，與距離平方成反比，公式為：F=MmG/r^2。這里的F表示引力大小，單位牛（N）；M和m代表引力相互作用的大小兩個物體，單位千克（kg）；G為引力常量，約為6.67*10^-11N·m^2 /kg^2；r為兩個物體質(zhì)心的距離半徑，單位米（m）。

簡單理解就是質(zhì)量越大的物體引力越大，距離越近引力越強；并且隨著距離拉遠，引力會以數(shù)量級衰減。現(xiàn)在，愛因斯坦廣義相對論已經(jīng)揭示了引力的本質(zhì)，是質(zhì)量對時空的扭曲，這里就不展開說了。

太陽與地球雖然出生于一個娘胎，但又是性質(zhì)完全不同的兩種天體。太陽屬于恒星，自身發(fā)光發(fā)熱，是能量之源，質(zhì)量超大；地球?qū)儆谛行牵约翰⒉话l(fā)熱發(fā)光，完全依賴于太陽的輻射能量維持氣溫，質(zhì)量相對太陽幾乎可以忽略。

因此太陽與地球雖然出自一個娘胎，但根本算不上兄弟姊妹，甚至連父子也高攀了。太陽的質(zhì)量占據(jù)了整個太陽系的99.86%，包括地球在內(nèi)的八大行星以及所有矮行星、衛(wèi)星、小行星、彗星、塵埃渣子加起來，也只占太陽系總質(zhì)量的0.14%。所以，太陽這個老大打個噴嚏，也會秒殺這些子子孫孫們。

根據(jù)引力理論，地球只能被太陽引力牽著鼻子運動，不出意外的話，一直到太陽系毀滅。太陽系的壽命也是受太陽壽命控制的，太陽年齡已經(jīng)有46億歲，還有50多億年就將壽終正寢，死亡前會變成一顆紅巨星，半徑膨脹200倍，地球很可能會被烈焰吞噬或烤焦。這就是地球的命運，無法改變。

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