《大自然寻真》第9章：对天体自转的分析-2

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《大自然寻真》

第9章  对天体自转的分析-2

（第9章共分为3部分上传）

（第25～29章的哲学内容已在论坛第二区中的哲学版块上传，请前往阅读和评论）

9.5  影响各天体自转速度的因素

    在9.2中曾经提到天体现有自转角速度的大小，不仅仅与天体当初飞出来的远近有关系。在此我们从较全面的角度出发，具体讨论一下天体自转的快慢究竟应该与哪些因素有关系。

    根据所翻阅的不同资料并经过一些综合和计算，得到表9.5-1。表中各种数据来源不一，笔者只用于定性讨论问题。若需要精确值，请以天文部门的资料为准。

    从9.2的讨论可知，被喷射而离开核球的天体如果跑得越远，自转角速度就会越大。一般地说，现在距离太阳较远的行星，当初就是被喷射得较远的液态球，所以当时的自转角速度也会较大。虽然经过漫长的岁月之后，行星与太阳的距离会发生变化，各行星的自转角速度就更是各自发生了不少变化，而且由于不同行星的质量、密度、大小、物态、内动等情况的不同，使各行星的自转角速度的变化速率参差不齐，但从表9.5-1仍可粗略见到，相对于太阳平均距离较大的行星，自转角速度仍然有较大的趋势（天王星除外）。

                表9.5-1：太阳系八大行星的部分数据

项目	已知卫星数目	行星质 量	对日平均距离	公转周期	自转周期	赤道直径	密度	公转线速度	自转角速度	ω ÷ Ｒ	自公转轴夹角
代号		ｍ	Ｒ			Ｄ	ρ	Ｖ	ω
单位	颗	地球质 量	天文单位	地球年	小时	地球直径	地球密度	天文单位／年	转 ／年		度
水星	0	0.055	0.387	0.241	1406	0.38	0.69	10.09	6.22	16.1	0
金星	0	0.815	0.723	0.615	-5832	0.95	0.84	7.39	-1.50	-2.1	179
地球	1	1.000	1.000	1.000	23.93	1.000	1.00	6.28	365.3	365.3	23.5
火星	2	0.107	1.524	1.880	24.62	0.53	0.71	5.09	355.0	233.0	24.0
木星	63	317.8	5.203	11.96	9.92	11.19	0.24	2.76	881.1	169.3	3.1
土星	60	95.17	9.539	29.46	10.68	9.45	0.12	2.03	818.4	85.8	26.7
天王星	27	14.54	19.18	84.01	-23.9	4.10	0.25	1.43	-366	-19.1	97.9
海王星	13	17.24	30.06	164.8	17.24	3.88	0.24	1.15	507.0	16.9	28.8

                      注：数值为“-”表示逆向自转。

                                                                                   紧接下面─┐

                                                           ↓

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关键词：大自然寻真 大自然 参差不齐 八大行星 数据来源 影响天体自转 自转速度因素

紧接上面：     
       表9.5-2   行星自转角速度与各因素的相关系数：
相关因素          行星质量        行星对太阳的平均距离        行星本身的赤道直径        行星本身的密度
相关系数ｒ        66.2%                     -0.5%                                 67.6%                        -35.1%

       从表9.5-1还可以明显看到，除了行星对太阳的平均距离之外，行星的质量、行星的赤道直径（或半径）以及行星的密度等，都与行星的自转角速度有一定的相关关系。实际上，在行星把公转动能转换为自转动能的过程中，直径较大的行星就会有较大的力矩，这对于转换作用就较有利。当然，体积大的行星，既有大的直径，又有大的质量，所以一般地说，体积较大或者质量较大的行星，就可得到较大的自转角速度。总之，自转角速度的大小必然与多因素有关，而多因素本身也彼此相关。然而，由于各个行星表面的状况不同，内部熔液的状态有差异，球面之外的气层也各不一样，各个层次的不同流体的环流情况又有差别，所以，主要由这些环流所引起的，各个行星自转动能的消耗速率就肯定不一样，这便会使自转角速度与各因素的密切关系，随着时间的推移而逐渐遭到了破坏。
       表9.5-2给出了行星自转角速度与各因素的相关系数ｒ。ｒ由如下公式进行计算：

其中，Yi是表9.5-1中自转角速度的资料， 是Yi的平均值，Xi是各项相关因素资料， 是各组Xi值的平均值。
       虽然从表9.5-1仍然可以见到距离太阳较远的行星，其自转角速度依然有较大的趋势，但也许由于天王星的特殊情况使自转角速度出现了很大负值，所以表9.5-2所反映出来的计算结果却显示了“行星对太阳的平均距离”与行星自转角速度之间，实际上已经不存在相关关系了。天王星的自转轴几乎与公转轨道平面相重合，很特殊，计算时或许应该将其剔除才更合理。当然，除了天王星这个特殊因素影响了计算结果之外，显然各行星的各自影响自转角速度变化率的因素不同，已经明显地使各自的自转角速度发生了不同的变化。可以预料，随着时间的推移，哪怕剔除了天王星这个特殊因素依然不会有好的相关关系。关于这个问题，在后面还会再做些具体分析。