太阳系有八大行星,各大行星绕行太阳运行一周的时间是完全不一样的,我们的地球围绕太阳运行一圈的时间是365日5时48分46秒。实际上是比365天多一点的,如果一年按365日安排,那么四
先放结论,太阳系各行星公转周期
水星——87.969天
金星——224.65天
地球——365.24天
火星——686.98天
木星——11.86年
土星——29.46年
天王星——84.3年
海王星——164.8年
以上顺序按照各行星距离太阳的位置,由近及远排列。
再说原因,开普勒定律
天文学家开普勒最早总结出了关于行星运动的三大定律,其中第三条为:
所有行星绕太阳一周的时间的平方与它们轨道长半轴的立方成比例
对于近似圆轨道来说,可以认为行星公转周期的平方,与公转轨道半径的立方成正比。这一定律揭示了非常重要的一点,那就是影响行星公转周期的,不是行星自身(质量、体积等),而是行星的运转轨道。一旦行星所处的轨道确定了,那么它的周期也就知道了,而无关这颗行星的大小轻重。
天才牛顿总结了开普勒等人的经验,提出了万有引力定律,将行星运动规律进行了更为精确的描述。通过万有引力定律公式,我们可以直接推导出行星运行周期与其轨道半径的具体关系。
上式中,G为引力常量,是个确定的具体常数,M为中心天体(被环绕天体)的质量,r为轨道半径,m为环绕天体的质量,T为运行周期。
不难看出,当中心天体、轨道半径已知时,根据上式就可以算出运行周期。另一方面,如果知道轨道半径和运行周期,我们也能反推出中心天体的质量。这样我们就可以借助地球、火星等行星的运行周期、轨道半径,算出太阳的质量。同样地,利用地球卫星的轨道半径、运行周期,我们可以算出地球的质量。
之前我在一篇回答中,提到了地球、太阳的质量,有部分评论说我在胡扯,世界上哪有那么大的秤给你称太阳的质量。其实不是称的,是算的,科学的力量就是这么神奇。
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