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      自轉(zhuǎn) 天體繞自身的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)

       雙五小叟 2017-02-13

      自轉(zhuǎn) 

      自轉(zhuǎn)是指物件自行旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng),物件會(huì)沿著一條穿越身件本身的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn),這條軸被稱為"自轉(zhuǎn)軸"。一般而言,自轉(zhuǎn)軸都會(huì)穿越天體的質(zhì)心。凡衛(wèi)星、行星、恒星、星系繞著自己的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)﹐地球自轉(zhuǎn)是地球沿一根地心的軸(自轉(zhuǎn)軸,也叫地軸)做圓周運(yùn)動(dòng)。謂之自轉(zhuǎn)

      基本信息

      • 中文名稱

        自轉(zhuǎn)

      • 外文名稱

        Rotation

      • 讀 音

        zì zhuàn

       
      • 日文

        自転

      • 解釋

        天體繞自身的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)

      折疊編輯本段簡(jiǎn)介

      漢語(yǔ)拼音:zì zhuàn

      詞語(yǔ)解釋:

      一、

      自行轉(zhuǎn)動(dòng)。

      二、

      天文學(xué)名詞。凡衛(wèi)星、行星、恒星、星系繞著自己的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)﹐謂之自轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是23小時(shí)56分4秒;月亮自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間跟它繞地球公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相同﹐都是27天7小時(shí)43分11.5秒。

      地球同太陽(yáng)系其他八大行星一樣,在繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的同時(shí)。圍繞著一根假想的自轉(zhuǎn)軸在不停地轉(zhuǎn)動(dòng),這就是地球的自轉(zhuǎn)。

      折疊編輯本段地球自轉(zhuǎn)

      折疊方向

      地球自轉(zhuǎn)是地球的一種重要運(yùn)動(dòng)形式,地球繞自轉(zhuǎn)軸自西向東的轉(zhuǎn)動(dòng),從北極點(diǎn)上空看呈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),從南極點(diǎn)上空看呈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)?!暗厍蜃赞D(zhuǎn)”,只是在描述地球自身繞日運(yùn)行的姿態(tài),它相對(duì)于太陽(yáng)的位置而言,每24小時(shí)旋轉(zhuǎn)一周;相對(duì)于恒星的位置而言,每23小時(shí)56分4秒旋轉(zhuǎn)一周,這是現(xiàn)行時(shí)間標(biāo)量的依據(jù),是太陽(yáng)日和恒星日日長(zhǎng)的由來(lái),也是地球出現(xiàn)朝、晝、暮、夜的原因 。

      地球自轉(zhuǎn)是地球的一種重要運(yùn)動(dòng)形式,自轉(zhuǎn)的

      地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了晝夜交替模擬示意圖地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了晝夜交替模擬示意圖平均角速度為7.292×10-5弧度/秒,在地球赤道上的自轉(zhuǎn)線速度為465米/秒。

      格林威治時(shí)間所說(shuō)的一秒是一天的8.641萬(wàn)分之一,而1972年制作的地球時(shí)鐘所定義的一秒是從銫原子中放射出的光振動(dòng)91億9千2百63萬(wàn)1千7百70次所需要的時(shí)間。

      與銫原子振動(dòng)數(shù)能維持一定速度相比,以地球的自轉(zhuǎn)為準(zhǔn)的格林威治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是發(fā)生變化的,閏秒就是為了解決這種問(wèn)題產(chǎn)生的一種時(shí)間概念。

      ω=2π/(24*3600s)=7.27/100000rad/s

      地球在自轉(zhuǎn)時(shí)同時(shí)公轉(zhuǎn),自轉(zhuǎn)一周需用23小時(shí)56分4秒,公轉(zhuǎn)了約0.986度,按地球自轉(zhuǎn)速度折合3分56秒,時(shí)間,自轉(zhuǎn)加上公轉(zhuǎn)用的時(shí)間共24小時(shí)。經(jīng)度每隔15度,地方時(shí)相差一小時(shí)。

      折疊速度

      地球自轉(zhuǎn)的角速度大約是每小時(shí)15度;而表面每點(diǎn)的線速度隨緯度而變化,是赤道的線速度乘以緯度的余弦。因此赤道的線速度是最大的,兩極的線速度最小。

      影響地球自轉(zhuǎn)速度的因素

      自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)

      地球自轉(zhuǎn)速度主要受三個(gè)因素影響,總體使其趨慢。

      長(zhǎng)期變化

      日月對(duì)海洋的引潮力使地球自轉(zhuǎn)速度變慢,令地球一日的長(zhǎng)度每100年增加1.6毫秒,導(dǎo)致一年的日數(shù)減少,有證據(jù)表明泥盆紀(jì)中期的一年有400日。

      季節(jié)變化

      有周年變化和半年變化。周年變化是風(fēng)的季節(jié)變化引起的,其振幅為20-25毫秒;半年變化是由日月引潮力對(duì)大氣的潮汐作用引起,其振幅約為9毫秒。

      不規(guī)則變化

      地外和地內(nèi)的物質(zhì)或能量交換,如隕體對(duì)地球的撞擊等,時(shí)而使地球加速時(shí)而使地球變慢。

      折疊周期

      地球自轉(zhuǎn)的周期是一個(gè)行星日,目前其值為23時(shí)56分4秒。但是近年來(lái)地球自轉(zhuǎn)周期在緩慢增加(即轉(zhuǎn)速緩慢減?。?,導(dǎo)致需要對(duì)全球計(jì)時(shí)器進(jìn)行調(diào)整,例如2005年12月31日全球鐘表統(tǒng)一加一秒。這樣的調(diào)整稱為閏秒。

      折疊規(guī)律性

      極移

      地軸在地面上的運(yùn)動(dòng),叫做極移。

      極移的原因主要有兩種,一種是地軸對(duì)于慣性軸偏離的結(jié)果,周期大約為14個(gè)月。另一種是大氣季節(jié)性運(yùn)行導(dǎo)致,其周期為一年。還有其他一些次要的原因,極移的振幅一般不超過(guò)15米。

      極移的結(jié)果使地球上的緯度和經(jīng)度發(fā)生變化。

      進(jìn)動(dòng)

      天極在天球上的位置的變化稱為進(jìn)動(dòng)。

      規(guī)律性

      地軸的進(jìn)動(dòng)是一種圓錐形的運(yùn)動(dòng),其規(guī)律性如下:

      圓錐軸線垂直于地球公轉(zhuǎn)軌道平面,指向黃道兩極。

      圓錐的半徑是黃赤交角。

      運(yùn)動(dòng)的方向是自東向西,即同地球自轉(zhuǎn)的方向相反。

      運(yùn)動(dòng)的速度是每年50秒點(diǎn)29,周期是25800年。

      表現(xiàn)

      表現(xiàn)為天極的周期性運(yùn)動(dòng)。

      造成北極星的變遷。

      地球赤道面和天赤道發(fā)生系統(tǒng)性的變化。

      二分二至點(diǎn)每年在黃道上以50秒點(diǎn)29的速度西移。(歲差)

      使回歸年小于恒星

      原因

      第一,地球形狀

      因?yàn)榈厍蚴且粋€(gè)明顯的扁球體,所以隆起的部位所受的附加引力總是稍大于另一側(cè)。二者之間的差值,總是存在于接近日月的一側(cè)。

      第二,黃赤交角

      由于黃赤交角的存在,使得日月經(jīng)常在赤道面以外對(duì)赤道隆起施加引力。這樣上述引力差就成為一個(gè)力矩,使得地軸趨近黃軸,天極趨近黃極。

      第三,地球自轉(zhuǎn)

      因?yàn)樯鲜龅囊Σ睿o地球的自轉(zhuǎn)的角動(dòng)量增加了一個(gè)增量,使得地球的自轉(zhuǎn)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這就是地軸的進(jìn)動(dòng),也就是歲差。

      折疊結(jié)果

      自轉(zhuǎn)意義


      1.東、西半球發(fā)生晝夜交替

      2.不同地方的時(shí)間差異

      1)經(jīng)度不同,地方時(shí)不同,經(jīng)度相差15度,時(shí)間相差1小時(shí)。)日界線:國(guó)際日期變更線,180度經(jīng)線。

      6)北京時(shí)間:東八區(qū)區(qū)時(shí)(120度E的地方時(shí))

      2)全球被劃分為24個(gè)時(shí)區(qū)。

      3)各時(shí)區(qū)區(qū)時(shí)采用本時(shí)區(qū)中央經(jīng)線(時(shí)區(qū)數(shù)乘以15度)的地方時(shí)。

      4)時(shí)差:相差1經(jīng)度,時(shí)差4分鐘。

      3、物體偏向

      4,日月星辰的東升西落

      晝夜交替

      1.產(chǎn)生原因:地球不發(fā)光也不透明,地球的自轉(zhuǎn)。

      2.周期:1個(gè)太陽(yáng)日,即24小時(shí)

      3.晨昏線含義:夜半球的分界線,包括晨線和昏線。晨昏線的判讀:①自轉(zhuǎn)法:順地球自轉(zhuǎn)方向,由夜進(jìn)入晝,為晨線;由晝進(jìn)入夜為昏線。②時(shí)間法:赤道上地方時(shí)為6點(diǎn)對(duì)應(yīng)的為晨線;赤道上的地方時(shí)為18點(diǎn),對(duì)應(yīng)的為昏線。③方位法:夜半球東側(cè)為晨線,西側(cè)為昏線;晝半球東側(cè)為昏線,西側(cè)為晨線。

      地方時(shí)和區(qū)時(shí)

      1.地方時(shí)

      地方時(shí)的概念:以本地子午面作起算平面,根據(jù)任意時(shí)天體所確定的時(shí)間,均稱該地的地方時(shí)。 產(chǎn)生的原因:東邊的地點(diǎn)比西邊的地點(diǎn)先看到日出,東邊地點(diǎn)的時(shí)刻較早,西邊地點(diǎn)的時(shí)刻較晚。

      計(jì)算方法:所求地點(diǎn)的時(shí)間=已知地點(diǎn)的時(shí)間±(兩地相隔的經(jīng)度數(shù)÷15°)×1小時(shí)(所求地點(diǎn)在已知地點(diǎn)以東用"+",反之用"-")

      2.時(shí)區(qū)和區(qū)

      時(shí)區(qū)的含義:時(shí)區(qū)是指同一時(shí)間制度的區(qū)域。

      時(shí)區(qū)的劃分:全球共劃分為24個(gè)時(shí)區(qū),以本初子午線為基準(zhǔn),從7.5°W向東至7.5°E,劃分為一個(gè)時(shí)區(qū),叫中時(shí)區(qū)或零時(shí)區(qū)。在零時(shí)區(qū)以東,依次劃分為東一區(qū)至東十二區(qū);在中時(shí)區(qū)以西,依次劃分為西一區(qū)至西十二區(qū),東十二區(qū)和西十二區(qū)各跨經(jīng)度7.5°合為一個(gè)時(shí)區(qū),即十二區(qū)。

      區(qū)時(shí)的含義:為了方便計(jì)時(shí),把每一個(gè)時(shí)區(qū)中央經(jīng)線的地方時(shí)作為整個(gè)時(shí)區(qū)通用的時(shí)間,即區(qū)時(shí)。

      區(qū)時(shí)的計(jì)算:所求地的區(qū)時(shí)=已知地的區(qū)時(shí)±時(shí)區(qū)差×1小時(shí)(計(jì)算某地所在的時(shí)區(qū):用該地經(jīng)度÷15°所得商四舍五入取整數(shù),即為時(shí)區(qū)數(shù),東西時(shí)區(qū)根據(jù)所在經(jīng)度來(lái)確定;時(shí)區(qū)差的計(jì)算:若兩地同屬于東時(shí)區(qū)或同屬于西時(shí)區(qū),時(shí)區(qū)差為兩地時(shí)區(qū)數(shù)之差,若兩地分屬于東、西時(shí)區(qū),則兩地時(shí)區(qū)差為兩地時(shí)區(qū)數(shù)之和;"+"、"-"號(hào)的取舍:若要計(jì)算的地方位于已知地的東側(cè),用"+",反之用"-")。

      地方時(shí)和區(qū)時(shí)的關(guān)系:一般從光照?qǐng)D上讀到的時(shí)間,均是地方時(shí),一個(gè)地區(qū)正午太陽(yáng)高度角最大時(shí),一定是地方時(shí)12時(shí),由于區(qū)時(shí)從地方時(shí)而來(lái),區(qū)時(shí)即為一個(gè)時(shí)區(qū)中央經(jīng)線的地方時(shí),則二者關(guān)系又密切聯(lián)系。兩個(gè)地點(diǎn)的地方時(shí),可以相差時(shí)、分、秒,而兩個(gè)地點(diǎn)的區(qū)時(shí)之差只能是小時(shí)。

      3.日期界線

      概念:國(guó)際上規(guī)定,把東西十二區(qū)之間的180°經(jīng)線作為國(guó)際日期變更線,簡(jiǎn)稱日界線。

      日界線的特征:日界線是地球上新的一天的起點(diǎn)和舊的一天的終點(diǎn),地球上日期的更替,都從這條線開(kāi)始。日界線不是一條直線,而是有些曲折,不完全按照180°經(jīng)線延伸,這是為了附近國(guó)家和地區(qū)居民生活的方便,日界線的劃定避免通過(guò)陸地。

      過(guò)日界線時(shí)日期的變更:由于在任何時(shí)刻,東十二區(qū)總比西十二區(qū)早24小時(shí),即一天。因此,自東十二區(qū)向東進(jìn)入西十二區(qū),日期要減去一天;自西十二區(qū)向西進(jìn)入東十二區(qū),日期要增加一天。東西十二區(qū)時(shí)刻相同,但日期相差一天。


      折疊編輯本段月球自轉(zhuǎn)

      折疊簡(jiǎn)介

      月球月球

      月球公轉(zhuǎn)時(shí)在離心力的作用下重心外偏,但在地球的引力作用下重心又向內(nèi)偏。月球就在這兩種力的作用下完成繞自己的軸心自轉(zhuǎn)的。月球?qū)嶋H上是繞自己的軸相對(duì)地球旋轉(zhuǎn)。因此無(wú)論是用地球作參照物還是用恒星作參照物,月球都是相對(duì)地球自轉(zhuǎn)的。月球在繞地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行自轉(zhuǎn),周期27.32166日,正好是一個(gè)恒星月。


      月球的自轉(zhuǎn),傳統(tǒng)的解釋是月球是通過(guò)公轉(zhuǎn)完成自轉(zhuǎn)的。這樣給人們?cè)斐闪艘环N誤會(huì),就是很有名氣的學(xué)者也誤以為月球“相對(duì)地心不轉(zhuǎn)”,也就是誤以為月球是繞地軸完成“自轉(zhuǎn)”的。

      自轉(zhuǎn)周期

      月球在繞地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行自轉(zhuǎn),周期27.32166日,正好是一個(gè)恒星月,所以我們看不見(jiàn)月球背面。這種現(xiàn)象我們稱"同步自轉(zhuǎn)",幾乎是衛(wèi)星世界的普遍規(guī)律。一般認(rèn)為是行星對(duì)衛(wèi)星長(zhǎng)期潮汐作用的結(jié)果。天平動(dòng)是一個(gè)很奇妙的現(xiàn)象,它使得我們得以看到59%的月面。主要有以下原因:

      1、在橢圓軌道的不同部分,自轉(zhuǎn)速度與公轉(zhuǎn)角速度不匹配。

      2、白道與赤道的交角。

      折疊原理

      先找一張較大的白紙并在上面畫(huà)一平分十二等分(標(biāo)有刻度)的大圓圈表示月球軌道,軌道中心用紅筆標(biāo)出一紅點(diǎn)(圓心),然后找一個(gè)較大的象棋并在棋頂上用紅筆沿圓心畫(huà)一直線(直徑),并在象棋柱面上用紅筆畫(huà)一紅點(diǎn)(表示月球的朝向地球的一面的中心點(diǎn)),放到紙面上的月球軌道上的任一刻度上。

      實(shí)驗(yàn)開(kāi)始,先將棋頂上的直線兩端指向南北(或東西)兩個(gè)方向,使象棋柱面上的紅點(diǎn)與軌道圓心、象棋圓心置在一直線上。然后在保持棋頂直線始終指向南北(或東西)方向的前提下把象棋在軌道上逆時(shí)針平移到下一刻度上。這時(shí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)棋柱上的紅點(diǎn)與軌道圓心、棋頂圓心不在同一直線上了,也就是在“公轉(zhuǎn)”時(shí)重心偏離了。我們把象棋繞圓心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角色,使其柱面上的紅點(diǎn)重新與軌道圓心、棋頂圓心成一直線。然后又保持棋頂上的直線的這一指向逆時(shí)針平移到第二個(gè)刻度上,以此類推。我們發(fā)現(xiàn),象棋每移到下一刻度都出現(xiàn)柱面紅點(diǎn)偏離軌道圓心(公轉(zhuǎn)成偏),經(jīng)調(diào)整后重新回到三點(diǎn)一線狀態(tài)(自轉(zhuǎn)糾偏)。

      上述實(shí)驗(yàn)表明,兩天體在繞中心旋轉(zhuǎn)時(shí),它們的公轉(zhuǎn)都引起重心偏離現(xiàn)象,而這種現(xiàn)象是通過(guò)自轉(zhuǎn)來(lái)糾正的。至于自轉(zhuǎn)的動(dòng)力,應(yīng)該說(shuō)就是重力(對(duì)月球而言,也就是地球的吸引力,潮汐作用也可認(rèn)為是一種重力作用),這可能是因?yàn)樘祗w內(nèi)部物質(zhì)的空間分布不均勻引起。

      這里必須強(qiáng)調(diào),解開(kāi)月球自轉(zhuǎn)的奧秘并不是從天文知識(shí)中得到啟發(fā)而產(chǎn)生,恰恰相反,這是從“機(jī)械設(shè)計(jì)”原理中的平面構(gòu)件的活動(dòng)度的計(jì)算方法中得到啟發(fā)而想到的。

      折疊方式

      月球是繞自己的軸心完成自轉(zhuǎn)的。

      1、地球和月球都是繞各自的軸心旋轉(zhuǎn)的天體,此時(shí)月球的活動(dòng)度大于零,月球能繞自己的軸心旋轉(zhuǎn)。

      2、假定在“地球”是套上一個(gè)能相對(duì)地心旋轉(zhuǎn)的套筒,再用一根長(zhǎng)桿把月球與套筒聯(lián)焊在一起。此時(shí)月球的活動(dòng)度等于零,但能隨套筒的轉(zhuǎn)動(dòng)繞地球公轉(zhuǎn)(也就是人們認(rèn)為的相對(duì)恒星的自轉(zhuǎn))。

      3、假定用長(zhǎng)桿把月球與地球直接聯(lián)焊在一起。此時(shí)月球繞自己的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)度等于零,不能繞自軸自轉(zhuǎn),也不能相對(duì)地球公轉(zhuǎn),只能隨地球定位“公轉(zhuǎn)”。

      月球繞地軸旋轉(zhuǎn)的情況雖不同,但都不能自轉(zhuǎn),看起來(lái)都是一面朝地球。從邏輯學(xué)的角度來(lái)考慮,把這種“旋轉(zhuǎn)”說(shuō)成月球在空間自轉(zhuǎn)是不正確的。這兩種情況下月球無(wú)論是相對(duì)地球還是相對(duì)恒星都不自轉(zhuǎn)。對(duì)于相對(duì)旋轉(zhuǎn)的兩天體而言,它們彼此都是繞各自的軸心旋轉(zhuǎn)的,是公平的。并沒(méi)有一個(gè)繞另一個(gè)的軸心(公轉(zhuǎn))來(lái)實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)之說(shuō)。

      所以,只能用第1種情況來(lái)說(shuō)明月球是繞自己的軸心旋轉(zhuǎn)的。無(wú)論是相對(duì)地球,還是相對(duì)太陽(yáng),月亮都在繞自己的軸心施轉(zhuǎn)。只因它的公轉(zhuǎn)偏心與自轉(zhuǎn)糾偏相抵消,導(dǎo)致不易被人們所察覺(jué)。

      折疊周期

      月球自轉(zhuǎn)周期

      月球在繞地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行自轉(zhuǎn),周期27.32166日,正好是一個(gè)恒星月,所以看不見(jiàn)月球背面。這種現(xiàn)象稱“同步自轉(zhuǎn)”,幾乎是衛(wèi)星世界的普遍規(guī)律。一般認(rèn)為是行星對(duì)衛(wèi)星長(zhǎng)期潮汐作用的結(jié)果。天平動(dòng)是一個(gè)很奇妙的現(xiàn)象,它使得我們得以看到59%的月面。

      主要有以下原因:

      1、在橢圓軌道的不同部分,自轉(zhuǎn)速度與公轉(zhuǎn)角速度不匹配。

      2、白道與赤道的交角。

      折疊編輯本段太陽(yáng)自轉(zhuǎn)

      1610年伽利略研究太陽(yáng)黑子時(shí)發(fā)現(xiàn),認(rèn)為黑子的一些規(guī)則運(yùn)動(dòng)是太陽(yáng)自轉(zhuǎn)的結(jié)果。太陽(yáng)存在自轉(zhuǎn),可以從黑子以及日面上的其他活動(dòng)客體,如日珥、暗條和譜斑等在日面上的移動(dòng),或從太陽(yáng)東西邊緣光譜線的多普勒效應(yīng)來(lái)證實(shí)。太陽(yáng)自轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。在日面緯度不同處,自轉(zhuǎn)角速度不同,在太陽(yáng)赤道,自轉(zhuǎn)最快,緯度越高,自轉(zhuǎn)越慢,這說(shuō)明太陽(yáng)存在著較差自轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

      基本信息

      • 中文名稱

        太陽(yáng)自轉(zhuǎn)

      • 時(shí)    間

        1610年

       
      • 內(nèi)    容

        太陽(yáng)存在自轉(zhuǎn)

      • 發(fā)現(xiàn)者

        伽利略

      折疊編輯本段基本介紹


      太陽(yáng)系是以太陽(yáng)為中心,和所有受到太陽(yáng)的重力約束天體的集合體:8顆行星、至少165顆已知的衛(wèi)星、5顆已經(jīng)辨認(rèn)出來(lái)的矮行星(冥王星、谷神星、鬩神星、妊神星和鳥(niǎo)神星)和數(shù)以億計(jì)的太陽(yáng)系小天體。這些小天體包括小行星、柯伊伯帶的天體、彗星和星際塵埃。

      廣義上,太陽(yáng)系的領(lǐng)域包括太陽(yáng),4顆像地球的內(nèi)行星,由許多小巖石組成的小行星帶,4顆充滿氣體的巨大外行星,充滿冰凍小巖石,被稱為柯伊伯帶的第二個(gè)小天體區(qū)。在柯伊伯帶之外還有黃道離散盤(pán)面和太陽(yáng)圈,和依然屬于假設(shè)的奧爾特云。

      依照至太陽(yáng)的距離,行星依序是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、和海王星,8顆中的6顆有天然的衛(wèi)星環(huán)繞著。

      折疊編輯本段自轉(zhuǎn)公式

      太陽(yáng)自轉(zhuǎn)角速度Ω和日面緯度□的關(guān)系可以寫(xiě)成下式:

      Ω=a+b sin□□+c sin□□

      a、b、c是用最小二乘法根據(jù)日面的活動(dòng)客體的觀測(cè)數(shù)據(jù)整理得到的,隨所觀測(cè)的活動(dòng)客體的不同而不同。以恒星為參考背景,日面緯度17°處的太陽(yáng)自轉(zhuǎn)周期是25.38日,稱為太陽(yáng)自轉(zhuǎn)的恒星周期。相對(duì)于地球而言的自轉(zhuǎn)周期是27.275日,稱為太陽(yáng)自轉(zhuǎn)的會(huì)合周期。地面的觀測(cè)者為了觀測(cè)的方便常使用后一數(shù)字。 由于1969年來(lái)觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展,我們能夠更精確地了解太陽(yáng)自轉(zhuǎn)的情況。1970年,霍華德和哈維發(fā)現(xiàn),太陽(yáng)表面有一個(gè)全球尺度的非軸對(duì)稱的速度場(chǎng),而日面較差自轉(zhuǎn)只是上述速度場(chǎng)的緯向速度分量的反映。這一速度場(chǎng)的存在表明在赤道與極之間有角動(dòng)量轉(zhuǎn)移。太陽(yáng)也在自轉(zhuǎn)太陽(yáng)也在自轉(zhuǎn)

      折疊


      轉(zhuǎn)速規(guī)律

      很早就有人注意到太陽(yáng)自轉(zhuǎn)速率常有變化。1904年,哈姆就發(fā)現(xiàn),1901~1902年與1903年觀測(cè)到的太陽(yáng)自轉(zhuǎn)速率是不一樣的;1916年,普拉斯基特觀測(cè)到在幾天之內(nèi)太陽(yáng)自轉(zhuǎn)速率的變化達(dá)到每秒0.15公里;1970年霍華德和哈維的精確的觀測(cè)更表明太陽(yáng)自轉(zhuǎn)速率天天都有變化。但是,太陽(yáng)自轉(zhuǎn)速率隨時(shí)間變化的規(guī)律還不清楚,既不是越轉(zhuǎn)越快,也不是越轉(zhuǎn)越慢,而是在某一個(gè)上下限之間擺動(dòng)。 不少人還觀測(cè)、研究了色球、日冕太陽(yáng)磁場(chǎng)扇形結(jié)構(gòu)的較差自轉(zhuǎn)。色球和日冕的自轉(zhuǎn)速率同光球相似。有些觀測(cè)表明,在某些日面緯度上日冕自轉(zhuǎn)速度比光球自轉(zhuǎn)速度慢,并且隨太陽(yáng)周期的位相而變化。至于太陽(yáng)磁場(chǎng)扇形結(jié)構(gòu)的邊界,并沒(méi)有象根據(jù)較差自轉(zhuǎn)理論所預(yù)料的那樣變化,而是呈現(xiàn)出一種剛性旋轉(zhuǎn)。 太陽(yáng)內(nèi)部的自轉(zhuǎn)無(wú)法直接觀測(cè),只能間接推測(cè),例如,根據(jù)主序星的平均自轉(zhuǎn)速度的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,根據(jù)角速度同恒星年齡和電離鈣發(fā)射線的關(guān)系,或者根據(jù)太陽(yáng)的鋰-鈹豐度進(jìn)行推測(cè)。有的學(xué)者認(rèn)為太陽(yáng)內(nèi)部自轉(zhuǎn)速度比表面快,有的學(xué)者認(rèn)為比表面慢,看法還不一致。 太陽(yáng)較差自轉(zhuǎn)的理論研究工作是六十年代才開(kāi)始的,因?yàn)閷?duì)于太陽(yáng)對(duì)流層中的大尺度環(huán)流的了解有了較大的進(jìn)展,所以在湍流理論的基礎(chǔ)上提出了太陽(yáng)較差自轉(zhuǎn)的理論,其基本思想是:米粒組織和超米粒組織這些小尺度對(duì)流可看作是一種粘滯作用,由于非軸對(duì)稱的全球尺度的對(duì)流和自轉(zhuǎn)的相互作用,角動(dòng)量向赤道轉(zhuǎn)移,從而形成了太陽(yáng)的較差自轉(zhuǎn)。

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