太陽是懸浮在宇宙中的嗎?太陽系的上方和下方存在著什麼?

我們常常會將太陽系想象成:太陽在太陽系的中心位置上一動也不動,而太陽系中的八大行星以及其他的眾多天體都在圍繞著太陽有條不紊地運行,地球也是其中的一員,這就不免令人產生疑問,難道太陽是懸浮在宇宙中的嗎?

答案當然是否定的。其實太陽在宇宙中并不是想象中的那樣固定不動,它一直在帶領著太陽系中的眾多天體圍繞著銀河系中心公轉,其速度高達每秒鐘大約230公里。

有意思的是,由于太陽的公轉軌道平面與太陽系的黃道面(即地球圍繞太陽公轉的軌道平面)有一個大約60度的夾角,因此太陽系的實際運動情況應該是這樣的:

由此可見,太陽并沒有懸浮在宇宙中,實際上,我們常常看到的那些太陽固定不動的影像,其實是為了方便大家更直觀地理解太陽系而進行的簡化處理。

好的,我們再來看看太陽系的上方和下方存在著什麼,首先我們需要來定義一下太陽系的「上方」和「下方」分別是哪個方向,畢竟所謂的「上方」和「下方」都是人類自己定義的。先來看一張圖。

相信大家一眼就可以看出,上圖中的這顆星球就是地球,但仔細觀察一下,相信大家又會感覺這張圖片不太正常,為什麼呢?因為這張圖「上方」是南半球,而「下方」則是北半球。如果把這張圖倒過來看的話,我們就會覺得很「正常」了。

這其實就是我們人類的習慣,通常來講,我們都會默認「上北下南」,所以我們也可以據此定義,太陽系的「北方」就是「上方」,「南方」就是「下方」。但問題是,太陽系的「北方」和「南方」具體是哪個方向呢?

其實在天文學界,為了避免「北」和「南」的定義出現混淆,通常都會用到一個被稱為「右手定則」的判斷方式,來定義一個天體的「北」和「南」。

如上圖所示,如果我們用右手的四個手指來表示一個天體的旋轉方向,那麼我們右手的大拇指所指的就是該天體的北極。

在太陽系中,太陽的赤道面與太陽系的黃道面基本上是重合的,并且太陽自轉的方向也與太陽系中八大行星的公轉方向一致,因此我們也可以通過「右手定則」來定義太陽系的「北」和「南」。

所以上圖中的「北黃極」方向就可以認為是太陽系的「正北方」,而「北天極」方向則可以認為是地球的「正北方」,而這兩者之所以存在著差異,是因為地球的自轉軸并沒有垂直于太陽系的黃道面。

根據我們「上北下南」的習慣,我們就可以將「北黃極」方向定義為太陽系的「上方」,而將其反方向定義為太陽系的「下方」。

實際上,在描繪太陽系附近的天體分布時,天文學家們通常也是這樣做的,下面這張圖就是太陽系附近12.5光年范圍內的已知恒星。

可以看到,在這個范圍之內,太陽系的上方并沒有恒星存在,這就意味著,在這片區域中除了極為稀薄的星際物質以及偶然「路過」的一些流浪天體之外,可以說是什麼都沒有。

而在太陽系的下方,則存在著一個標注為「α Centauri」的恒星系統。

這個恒星系統其實就是「南門二」(也稱半人馬座α星),該系統包含了三顆恒星,其中的「半人馬座α星A」和「半人馬座α星B」都是與太陽差不多大的黃矮星,它們組成了一個穩定的雙星系統,互相圍繞著對方公轉(最近距離約為11.2個天文單位,最遠距離約為35.6個天文單位)。

在距離這個雙星系統大約13000個天文單位的位置上,還有一顆黯淡的紅矮星在圍繞它們運行,這顆恒星就是距離我們最近的恒星——比鄰星(Proxima Centauri)。

值得一提的是,比鄰星擁有3顆行星,其中的一顆被命名為「比鄰星b」(Proxima b)的巖石行星與地球非常相似,觀測數據表明,這顆行星的半徑為地球的1.07(±0.35)倍,質量約為地球的1.17倍,更重要的是,「比鄰星b」位于其主恒星的宜居帶中,這就意味著,在這顆行星上有可能存在著生命。


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