太阳的引力范围有多广呢?

如题所述

在太阳引力的作用下,八大行星以及其他大量的小天体都在各自的轨道上绕着太阳运动。太阳的引力十分强大,能够束缚住数以亿计的太阳系天体,使它们不会飞入星际空间或被其他恒星的引力夺走。

那么,太阳产生的引力可以作用到多远的地方?这个问题需要从两方面来讨论,一个是太阳引力的主宰范围,还有一个是太阳引力的作用范围。

太阳引力的主宰范围



太阳引力的主宰范围是非常有限的,太阳无法把其他恒星系统中的天体直接捕获过来。同样地,其他恒星也不会从太阳系内直接捕获天体。至于太阳引力的主宰范围有多广,可以计算太阳的希尔球范围。理论上,在以太阳为中心的希尔球内,太阳的引力能够控制其中天体的运动。

关于希尔球的概念可以考虑一下月球、地球和太阳系统。地球的希尔球半径为150万公里,在这个范围内,如果有天体环绕地球运动,它们不会被太阳的引力吸引过去。月球的轨道半径约为38万公里,所以月球会被地球的引力束缚住。



通过计算,太阳的希尔半径为1光年(最大可能达到3光年),太阳的引力能够主宰其中的天体,而这个范围就是广义的太阳系大小。在太阳系外层空间中,存在着大量的冰冻小天体,它们被太阳的引力束缚住,形成了奥尔特云,这些天体不会被其他恒星的引力吸引过去。

太阳引力的作用范围

虽然太阳的引力主宰范围只有大约1光年,但它可以与遥远的天体发生引力作用。那么,多远的天体还能与太阳产生引力作用呢?

(1)牛顿的万有引力定律



根据牛顿的万有引力定律,无论是4光年外的比邻星,还是430光年外的北极星,或者是目前位于320亿光年外的GN-z11星系,它们与太阳之间都有一个大于零的引力。因为只要天体具有质量,无论分隔多远,引力作用都不会为零,而且它们之间会瞬间产生引力作用。

(2)爱因斯坦的广义相对论



另一方面,根据爱因斯坦的广义相对论,比邻星和北极星确实会与太阳产生引力作用,但遥远的GN-z11星系与太阳之间并没有引力作用。因为天体之间的引力作用不是瞬间产生的,引力传播速度不是无限快,而是光速。

太阳的年龄大约是46亿年,这意味着太阳产生的引力最远只向外传播了46亿光年。虽然太阳的引力已经传播到了银河系之外的星系际空间,但还远未到达320亿光年之外的GN-z11星系。

对于引力传播速度的描述,究竟谁是正确的呢?

广义相对论预言,引力必然以光速传播,而且大质量天体之间的剧烈碰撞能够产生可以被探测到的时空波动——引力波。如果引力是瞬时作用,就不可能存在以光速传播的引力波。在2015年,人类首次直接探测到了由两个黑洞碰撞产生的引力波,这有力地证实了广义相对论。

因此,太阳存在了46亿年,它的引力在宇宙中传播了46亿光年。对于距离太阳不超过46亿光年的天体,它们与太阳之间会有引力作用,尽管大都极其微弱。随着太阳引力的不断传播,太阳引力的作用范围还会变得越来越大。

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第1个回答  2021-01-26
太阳的引力范围应该是无限大的,但是太远的地方基本上感觉不到太阳的引力了,因为万有引力,无论距离有多远,两个物体之间都会有引力存在的。
第2个回答  2021-01-26
我认为太阳引力的范围就在太阳系之中,因为只有在太阳系之中才能感受到太阳引力,这样才能够明确的知道太阳引力的巨大
第3个回答  2021-01-26
非常大,因为整个太阳系当中的行星以及星球都是围绕着太阳而公转的。