地球運(yùn)動(dòng)的速度比看起來要快得多。(圖片來源:uux.cn/NASA)
（神秘的移動(dòng)地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（多麗絲艾琳烏魯?shù)賮啠聋惿缀蓝驙枺鹤鳛橐粋€(gè)地球人，地球的速度有多快很容易相信我們在原地踏步。移動(dòng)畢竟，地球的速度有多快我們并不覺得自己在穿越太空。移動(dòng)然而我們是地球的速度有多快。
那么地球圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的移動(dòng)速度到底有多快呢？
有史以來最早的一些天文學(xué)家提出，我們生活在一個(gè)以地球?yàn)橹行牡牡厍虻乃俣扔卸嗫煊钪嬷校厍蛭挥谌f物的移動(dòng)中心。根據(jù)他們的地球的速度有多快說法，太陽圍繞我們旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)這導(dǎo)致了日出和日落——月亮和行星的地球的速度有多快運(yùn)動(dòng)也是如此。但即使在那時(shí)，移動(dòng)也有一些事情不完全符合這些理論。地球的速度有多快例如，一顆行星在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)之前，有時(shí)會(huì)在天空中后退。
我們現(xiàn)在知道，這種來回運(yùn)動(dòng)——被稱為逆行——發(fā)生在地球“趕上”其軌道上的另一顆行星時(shí)。例如，火星比地球離太陽更遠(yuǎn)。因此，在行星各自軌道的某一點(diǎn)上，地球追上了這顆紅色行星并與之擦肩而過。當(dāng)我們經(jīng)過火星時(shí)，它在天空中向后移動(dòng)，然后在我們經(jīng)過后又向前移動(dòng)。
人類開始意識到我們可能不是宇宙的中心的另一個(gè)原因來自于觀察視差，或者恒星相對于彼此的位置的明顯變化。舉個(gè)視差的簡單例子，把你的食指舉到臉前，保持一臂的距離。只用左眼看，閉上右眼。然后閉上你的右眼，用你的左手看著手指。手指的表觀位置發(fā)生變化。那是因?yàn)槟愕淖笥已劭词种傅慕嵌嚷杂胁煌?br>當(dāng)我們看星星時(shí)，同樣的事情也發(fā)生在地球上。我們繞太陽一周大約需要365天。如果我們在夏天看一顆恒星(距離我們相對較近)，在冬天再看一次，它在天空中的表觀位置會(huì)發(fā)生變化，因?yàn)槲覀冊谲壍郎系奈恢貌煌Ｎ覀儚牟煌挠欣恢每葱切恰Ｍㄟ^一點(diǎn)簡單的計(jì)算，利用視差我們也可以計(jì)算出到那顆恒星的距離。
地球移動(dòng)速度有多快
我們向布里斯托爾大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院的研究員西蒙·洛克詢問了一些關(guān)于地球在太空中運(yùn)動(dòng)的問題，他專門研究行星科學(xué)、天體物理學(xué)、地球物理學(xué)和地球化學(xué)。
西蒙·洛克
西蒙·洛克是布里斯托爾大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院的研究員
地球繞太陽的軌道有多快？
地球以每小時(shí)67，100英里(每秒30公里)的速度繞太陽運(yùn)行。這相當(dāng)于在大約3分鐘內(nèi)從里約熱內(nèi)盧到開普敦(或者從倫敦到紐約)。
除了在它的軌道上，地球是如何在太空中移動(dòng)的？
除了圍繞太陽運(yùn)動(dòng)之外，太陽和地球還以大約每小時(shí)447，000英里(200公里/秒)的速度圍繞我們銀河系的稠密中心運(yùn)行。反過來，我們的星系相對于我們周圍的其他星系運(yùn)動(dòng)，因此宇宙中所有的質(zhì)量都在不停地旋轉(zhuǎn)。
它的軌道速度與其他太陽系行星相比如何？
你需要移動(dòng)多快才能保持在圍繞另一個(gè)物體的圓形軌道上，這取決于這兩個(gè)物體之間的距離。離太陽較近的行星運(yùn)行速度比地球快，水星運(yùn)行速度是地球的1.6倍，為105，000英里/小時(shí)(47.4千米/秒)。在光譜的另一端是海王星，它以12200英里/小時(shí)(5.4公里/秒)的速度圍繞太陽運(yùn)行，速度僅為地球的18%。
我們旋轉(zhuǎn)的速度有多快？
地球自轉(zhuǎn)是恒定的，但速度取決于你所處的緯度。這里有一個(gè)例子。根據(jù)美國宇航局的說法，周長(地球最大部分周圍的距離)約為24898英里(40070公里)。(這個(gè)區(qū)域也叫赤道。)如果你估計(jì)一天有24小時(shí)長，你就用周長除以一天的長度。這在赤道產(chǎn)生了大約1037英里/小時(shí)(1670公里/小時(shí))的速度。
然而，在其他緯度，你的移動(dòng)速度不會(huì)那么快。如果我們在地球的中間移動(dòng)到緯度45度(無論是南還是北)，你可以用緯度的余弦(一個(gè)三角函數(shù))來計(jì)算速度。如果你不知道如何計(jì)算，一個(gè)好的科學(xué)計(jì)算器應(yīng)該有余弦函數(shù)可用。45的余弦值為0.707，所以45度時(shí)的自旋速度大致為0.707 x 1037 = 733 mph(1180km/h)。越往北或越往南，速度越慢。當(dāng)你到達(dá)北極或南極的時(shí)候，你的自轉(zhuǎn)確實(shí)非常慢——需要一整天的時(shí)間才能自轉(zhuǎn)到位。
太空機(jī)構(gòu)喜歡利用地球的自轉(zhuǎn)。例如，如果他們將人類送上國際空間站(ISS ),首選的位置是靠近赤道的地方。例如，這就是為什么國際空間站的貨運(yùn)任務(wù)是從佛羅里達(dá)發(fā)射的。通過這樣做，并沿著地球自轉(zhuǎn)的方向發(fā)射，火箭獲得速度提升，以幫助它們飛入太空。
地球繞太陽運(yùn)行的速度有多快？

太陽熊熊燃燒的火焰被看得非常清楚。太陽耀斑從它的表面和邊緣爆發(fā)。(圖片鳴謝:uux.cn/米蓋爾·克拉羅)
當(dāng)然，地球自轉(zhuǎn)并不是我們在太空中唯一的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)康奈爾大學(xué)的數(shù)據(jù)，我們圍繞太陽的軌道速度約為67，000英里/小時(shí)(107，000公里/小時(shí))。我們可以用基本幾何來計(jì)算。
首先，我們必須弄清楚地球走了多遠(yuǎn)。地球繞太陽一周大約需要365天。軌道是一個(gè)橢圓，但是為了簡化數(shù)學(xué)，我們假設(shè)它是一個(gè)圓。所以，地球的軌道是一個(gè)圓周。根據(jù)國際天文學(xué)家聯(lián)盟的數(shù)據(jù)，地球到太陽的距離——稱為一個(gè)天文單位——是92，955，807英里(149，597，870公里)。那就是半徑(r)。一個(gè)圓的周長等于2 x π x r，所以在一年中，地球運(yùn)行大約5.84億英里(9.4億公里)。
因?yàn)樗俣鹊扔谠谒脮r(shí)間內(nèi)行駛的距離，所以地球速度的計(jì)算方法是用5.84億英里(9.4億公里)除以365.25天，再除以24小時(shí)，得到每小時(shí)英里數(shù)或每小時(shí)公里數(shù)。因此，地球每天行駛約160萬英里(260萬公里)，或66，627英里/小時(shí)(107，226公里/小時(shí))。
太陽和星系是如何運(yùn)動(dòng)的？
太陽在銀河系中有自己的軌道。太陽距離銀河系中心大約25000光年，銀河系的直徑至少有100000光年。根據(jù)斯坦福大學(xué)的說法，我們被認(rèn)為離中心大約有一半的距離。太陽和太陽系似乎以每秒200公里的速度移動(dòng)，或平均速度為448，000英里/小時(shí)(720，000公里/小時(shí))。即使以這樣快的速度，太陽系也需要大約2.3億年才能繞銀河系一周。
銀河系也相對于其他星系在空間運(yùn)動(dòng)。大約40億年后，銀河系將與它最近的鄰居仙女座星系相撞。兩者以每秒70英里(每秒112公里)的速度相互撞擊。
因此，宇宙中的一切都在運(yùn)動(dòng)。
如果地球停止旋轉(zhuǎn)，會(huì)發(fā)生什么？
你現(xiàn)在不可能被甩到太空中去，因?yàn)榈厍虻囊Ρ人淖赞D(zhuǎn)要大得多。(后一種運(yùn)動(dòng)稱為向心加速度。)在其最強(qiáng)點(diǎn)，也就是赤道上，向心加速度只抵消了地球重力的0.3%。換句話說，你甚至不會(huì)注意到它，盡管你在赤道的重量會(huì)比在兩極略輕。
美國宇航局表示，在未來幾十億年內(nèi)，地球停止自轉(zhuǎn)的可能性“幾乎為零”。然而，從理論上講，如果地球突然停止轉(zhuǎn)動(dòng)，將會(huì)產(chǎn)生可怕的影響。大氣層仍然會(huì)以地球自轉(zhuǎn)的原始速度運(yùn)動(dòng)。美國宇航局補(bǔ)充說，這意味著一切都將從陸地上被卷走，包括人、建筑物，甚至樹木、表土和巖石。
如果這一過程更加循序漸進(jìn)呢？美國宇航局說，這是幾十億年后更有可能發(fā)生的情況，因?yàn)樘柡驮铝琳谧е厍蛐D(zhuǎn)。這將給人類、動(dòng)物和植物足夠的時(shí)間來適應(yīng)這種變化。根據(jù)物理定律，地球自轉(zhuǎn)最慢的速度是每365天自轉(zhuǎn)一周。這種情況被稱為“太陽同步”，將迫使我們星球的一側(cè)永遠(yuǎn)面對太陽，而另一側(cè)永遠(yuǎn)背對著太陽。相比之下:地球的月亮已經(jīng)在地球同步旋轉(zhuǎn)，月亮的一邊總是面對我們，另一邊與我們相反。
但是回到?jīng)]有自轉(zhuǎn)的情況:如果地球完全停止自轉(zhuǎn)，會(huì)有一些其他奇怪的影響，美國宇航局說。首先，磁場可能會(huì)消失，因?yàn)樗徽J(rèn)為部分是由自旋產(chǎn)生的。我們將會(huì)失去多彩的極光，環(huán)繞地球的范艾倫輻射帶也可能會(huì)消失。那時(shí)地球?qū)⒊嗦懵愕孛鎸μ柕谋┡Ｃ慨?dāng)它向地球發(fā)出日冕物質(zhì)拋射(帶電粒子)時(shí)，它就會(huì)撞擊地球表面，使一切都沐浴在輻射中。“這是一個(gè)重大的生物危害，”美國宇航局說。