如果不考慮銀河係，你很難得出地球公轉軌道是橢圓的結論。

地球的公轉軌道為什麽是橢圓？

我們知道，太陽是在太陽係的中心，然後八大行星一圈一圈的以圓形圍繞太陽進行運動。但是實際上根據開普勒第一定律，地球圍繞太陽公轉的軌道是一個橢圓，而且這個橢圓的偏心率e＝0.0549，非常接近標準圓。

在太陽係內，各個行星圍繞太陽進行運動，在此同時太陽係也在銀河係中圍繞著銀心運動，這樣就可以理解為是太陽在牽引著各個行星圍繞銀心運動。

那也就是說我們的地球是在小範圍內圍繞太陽運動，大範圍內圍繞銀心運動，於是地球就受到了兩個離心力。

 

那如果當地球運動到太陽與銀心之間時，此時的兩個離心力方向相反，離心力就會減小，這個時候地球受到太陽的萬有引力將大於離心力，於是地球會向太陽靠近，形成了近日點。

如果當地球位於太陽和銀心的同側，兩離心力方向相同，離心力發生疊加會變大，太陽的萬有引力小於離心力，地球就會發生遠離太陽的現象，這個時候形成了遠日點，這就形成了一個橢圓軌道。

 

舉個例子來理解一下，如果站在公交車裏，車子向右側轉彎，這個時候你肯定會因為離心力增加而被甩向左側。我們也可以通過計算來證明地球公轉呈現橢圓軌跡，由圓周運動的向心力公式F=mv/r，這時的向心力F為是由太陽引力的GMm/r提供。

所以就有mv/r=GMm/r，得地球的公轉速度v=√GM/r（r是日地平均距離，M為太陽質量，G為萬有引力常數），通過這個式子可以發現地球的公轉速度隻與日地距離有關，而日地距離會發生變化，所以速度也會發生變化。

所有跟帖： 

• 蔣文說根據引力微分方程，解出來就是橢圓，實在說得太粗糙了，也會誤導初學者。 -郭大平- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 08:13:14

• 大概是這樣的（見內） -老商- ♂ (82 bytes) () 06/24/2024 postreply 08:42:32

• 老商厲害！所謂圓周運動，橢圓運動，都是精度不夠的說法。 -郭大平- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 08:52:24

• 再做一點天體力學的科普：計算行星（衛星）的軌道，起始點是二體問題，二體問題的解，是二次曲線，橢圓是特例。如果把其它行星的 -蔣聞銘- ♂ (623 bytes) () 06/24/2024 postreply 08:45:18

• “太陽係繞銀河中心的運動，對太陽行星的相對位置，沒有影響。”這個不能同意！我想你天體力學的老師肯定也不是這樣教你的。 -郭大平- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 08:49:49

• 如果您有一門大炮，要計算炮彈的軌跡。您要考慮地球的自轉和公轉對炮彈的運動的影響嗎？ -蔣聞銘- ♂ (231 bytes) () 06/24/2024 postreply 09:52:05

• 至少要考慮風速的影響。否則，你的彈道計算就會相差很遠。銀河係對地球軌道的影響，估計會大過風速對大炮的影響。 -郭大平- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 09:59:06

• 把炮架到月球上，就沒風了。風是空氣相對於地球表麵的運動。：）不是說太陽係繞銀河，對太陽和地球的運動沒有影響， -蔣聞銘- ♂ (144 bytes) () 06/24/2024 postreply 10:22:54

• 郭老師想複雜了。銀河係直徑100多光年，地球軌道才16多光分鍾，對地球軌道有影響嗎？有，但是微乎其微。 -久經沙場的槍- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 09:01:49

• 但據說銀河係中心黑洞質量特別巨大。如果萬有引力定律肯定正確，則地球公轉軌道橢圓的形成必有它力。也可能是暗能量之類 -郭大平- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 09:18:19

• 另外，銀河星係，是一個包含太陽係的棒旋星係。 直徑介於100,000至180,000光年之間。 -郭大平- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 09:51:24

• 這個算一算就知道了。像蔣老師說的那樣，萬有引力和質量成正比，和距離的平方成反比。你算算那個距離吧。 -久經沙場的槍- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 10:24:05

• 這個不能算到我頭上：）這個是牛頓對物理天文學最偉大的貢獻。 -蔣聞銘- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 11:20:30

• 郭兄，我認為，隻有拋開其他參照係，地球繞太陽才是橢圓；你把銀河係中心考慮進去，如觀察者與銀河係中心相對靜止，則 -唐宋韻- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 10:42:53

• 則地球運動是一個如彈簧的螺旋形，因為太陽是繞著銀河係中心的黑洞公轉的。 -唐宋韻- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 10:46:46

• 太陽不止公轉，而且因大爆炸，還在離開宇宙中心狂奔。 -chufang- ♀ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 10:52:06

• 如果宇宙中隻有太陽和地球，則地球軌道一定是圓，不可能是橢圓。所以根據太陽地球引力微分方程，解出軌道是橢圓，是在鬧笑話。 -郭大平- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 10:49:58

• 郭先生：把Two-body Problem打到Google裏，出來的第一行，是二體問題的Wikipage，您讀一下。同樣 -蔣聞銘- ♂ (129 bytes) () 06/24/2024 postreply 11:52:53

• 如果銀河係質心的引力對太陽係行星軌道有明顯影響的話，那麽 -技術員- ♀ (810 bytes) () 06/24/2024 postreply 10:49:58

• 這個有點複雜。如果太陽是相對銀河係中心不動的，你那些推論是對的。但如果地球在動，太陽也在動，甚至銀河係中心也在動，則難說 -郭大平- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 11:02:05

• 上網查。地球橢圓軌道完全因為最初形成時，被拋離太陽盤的力度。如果拋的力度更大，地球軌道會更橢圓，也可能會被永遠拋出太陽係 -半坰- ♂ (81 bytes) () 06/24/2024 postreply 11:06:37

• 如果力度稍小，地球的軌道可能就是完美的圓形。如果力度更小，它會直接螺旋回到太陽圓盤中，根本不會成為行星。和飛船橢圓軌道 -半坰- ♂ (137 bytes) () 06/24/2024 postreply 11:07:21

• 潮汐力有圓化作用，地月間的潮汐力使地月距離每年增加4厘米，使月球橢圓軌道逐漸變圓。同理，地日間的潮汐力也使地球軌道圓化。 -半坰- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 11:08:01

• 你的意思，是經過足夠長時間後，軌道將變得很圓？ -郭大平- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 11:12:27

• 潮汐導致質量分布稍微偏向兩球之間的方向，作用相對微小，如果若幹千億年之後都還在的話，應該是。 -半坰- ♂ (0 bytes) () 06/24/2024 postreply 11:44:11