地球在宇宙中的真實(shí)運(yùn)動軌跡是怎樣的？復(fù)雜程度超乎想象

在地球上，我們感覺地球表面相當(dāng)平穩(wěn)。然而，地球在宇宙中的運(yùn)動非常快，甚至從某種意義上來說，已經(jīng)超光速了，而且運(yùn)動方式非常復(fù)雜。那么，地球在宇宙中的運(yùn)動方式是怎樣的呢？地球的運(yùn)動速度到底有多快？

作為太陽的行星，地球繞著太陽公轉(zhuǎn)，平均運(yùn)動速度為每秒30公里，繞行一圈的時間為1年。從太陽系的角度來看，地球環(huán)繞太陽運(yùn)動的軌跡為一個近似的圓形。但要放眼銀河系，地球的運(yùn)動就不是這么簡單了。

雖然天上星辰的相對位置看起來固定不變，但如果從長時間角度來看，星辰的位置也會發(fā)生變化。這不僅是因?yàn)樘焐系男浅奖旧碓谶\(yùn)動，而且太陽在宇宙中的位置也不是固定的，太陽同樣在運(yùn)動，并且還帶上包括地球在內(nèi)的整個太陽系天體。

地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動是以太陽為引力中心，而太陽的運(yùn)動則是以銀河系中心為引力中心。銀河系中分布著數(shù)以千億計的恒星純源頌，還有大量的星云，它們的共同質(zhì)心位于銀心，這就是整個銀河系的引力中心。銀河系的引力中心并不是某個天體，位于銀心的超大質(zhì)量黑洞也不是，這個中心是所有天體共同引力作用的結(jié)果。

在銀心引力的作用下，太陽在距離銀心2.6萬光年的地方，以大約每秒230公里的速度繞著銀心運(yùn)動。繞行一圈的時間約為2.3億年，這被稱為1銀河年。

由于太陽會帶著地球一同在星際空間中運(yùn)動，從銀河系的角度來看，地球的運(yùn)行軌跡并非閉合的圓形，而是螺旋形的。當(dāng)?shù)厍蚶@太陽運(yùn)動一圈時，它并沒有回到原來的空間，而是與一年前的位置相距69.4億公里，相當(dāng)于日地距離的46.4倍，或者6.4光時。

地球的公轉(zhuǎn)軌道是一條平滑的橢圓形，但太陽的公轉(zhuǎn)軌道并不是這樣。因?yàn)辄S道面和銀道面的夾角為60度，銀盤是有厚度的，所以太陽在繞銀做鄭心運(yùn)動的過程中，并不是在銀道面中運(yùn)動，而是會上下穿過銀道面，軌跡呈現(xiàn)為波浪形。因此，地球在銀河系中的運(yùn)行軌跡其實(shí)還要更加復(fù)雜。

同樣地，銀河系本身也是運(yùn)動，它帶著太陽系以及其他恒星系統(tǒng)在浩瀚的星系際空間中運(yùn)動。銀河系前進(jìn)方向上的一個最近目標(biāo)是位于254萬光年外的仙女座星系，銀河系正以每秒110公里的速度螺旋式靠近它，38億年后將會撞上仙女座星系。在更大宇宙尺度上，銀河系還有其他運(yùn)動方式。

根據(jù)宇宙裂察微波輻射譜圖，獅子座方向上的溫度比平均值高了0.0035 K，與之相對的寶瓶座方向上的溫度則比平均值低了0.0035 K。這樣的溫度波動是由地球在星系際空間中高速運(yùn)動造成的。在地球前進(jìn)方向上，來自宇宙最深處的光子會發(fā)生藍(lán)移，導(dǎo)致溫度偏高，相反方向上則溫度偏低。

因此，地球正朝著獅子座方向高速運(yùn)動，速度約為每秒371公里。當(dāng)然，這個運(yùn)動是由銀河系運(yùn)動造成的?？鄢舻厍蛟阢y河系中的運(yùn)動速度，可以算出銀河系在星系際空間中的運(yùn)動速度高達(dá)630公里/秒。這種運(yùn)動被認(rèn)為是由2億光年外的巨引源引起的，那里存在異常強(qiáng)大的引力，把銀河系快速吸引過去。

放眼整個宇宙，銀河系還以更高的速度在運(yùn)動。由于宇宙空間結(jié)構(gòu)在快速膨脹，這不受相對論限制，使得銀河系與其他星系之間的距離變得越來越遠(yuǎn)，距離越遠(yuǎn)的星系遠(yuǎn)離速度越快，快到可以超過光速。

根據(jù)哈勃常數(shù)估算，對于距離銀河系超過140億光年的遙遠(yuǎn)星系來說，由于空間膨脹，銀河系遠(yuǎn)離它們的速度已經(jīng)超過了光速。也就是說，地球其實(shí)以超光速在遠(yuǎn)離遙遠(yuǎn)的星系。