为什么天体运行轨道是椭圆的

为什么天体运行轨道是椭圆的

天体运动轨道分为三类：

双星系统，就是只有两颗恒星的星系，它们的运行轨道都是圆形的，且轨道半径与质量成反比。

行星系统，此类星系中恒星由于相对质量极大可以作为参照物，看做静止不动的，行星都是在绕恒星，以椭圆轨道运行。这与行星的形成过程有关：在行星形成的过程中，质量会不断变化，所以轨道也在不断发生变化，不可能维持圆形轨道。

彗星，这种天体的运行轨道大多是抛物线型的，也有螺旋线形的。前者会绕过恒星后飞远，后者会一头栽进恒星永远消失。

哦，这个问题的来龙去脉比较长，容我慢慢给你解释！ 早在十七世纪，科学家们就注意到了行星的椭圆性轨道问题。素有“天空立法者”盛誉的德国天文学家开普勒，于1609年发表了两条关于行星运动的定律，其中第一条定律说：每一行星都沿着椭圆轨道绕太阳运行，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上。那么，行星的运动轨道为什么是椭圆形，而不是标准的圆形呢？这一问题在万有引力定律问世之前，曾困扰了许多科学家。1684年，当时著名的科学家惠更斯、胡克和哈雷等人，虽然他们都认为天体间的引力作用存在着“与距离的平方成反比”的关系，但是，却难以解释行星的椭圆形轨道问题。据说，当哈雷登门拜访牛顿时，才知道这个问题牛顿早己在两年前解决了。 牛顿是如何解决这一问题的呢？根据物体的初始速度和位置，牛顿通过计算证明，在万有引力的作用下，物体的运动轨迹有三种：椭圆轨道、抛物线轨道和双曲线轨道。如果行星的初始速度很大或离太阳很远，就会形成抛物线轨道或双曲线轨道，它们都属于非闭合轨道。在抛物线与双曲线的轨道上，行星只能在太阳附近出现一次，以后就消失了。而太阳系诸行星之所以能够在椭圆形轨道上运行，就是因为行星最初离太阳不是很远，或者运动的初始速度不是特别大。 问题似乎顺理成章地解决了，然而一经分析就会发现，牛顿在解决行星椭圆形轨道问题时，运用的是太阳系起源的俘获说。行星椭圆形轨道的形成是有前提的，即在太阳系的演化过程中，行星必须是具有一定初始速度和位置的外来客体，这是俘获说的观点。而现代太阳系起源学说认为，行星是在原始星云盘中诞生的，星云盘在绕星云核的旋转过程中形成星云环，然后再由星云环演化为行星。行星和太阳是由同一原始星云演化而来，这样诞生的行星只能运行在标准的圆形轨道上。行星与太阳的同源性，使牛顿对行星椭圆形轨道的解释失去了理论前提。 如果说行星不是按牛顿的俘获说演化而来的，那么行星的椭圆形轨道又是如何形成的呢？答案是太阳旋转质量场的作用结果。 行星绕太阳公转，将受到来自太阳两种力的作用，其一是万有引力，力的方向垂直于行星的运动方向，它为行星的圆周运动提供了向心力。其二是太阳旋转质量场产生的涡旋力，力的方向与行星的运动方向相同，因而这种力将使行星圆周运动的线速度不断增大。 根据经典力学，做圆周运动的物体，在向心力不变的情况下，其轨道半径与线速度的平方成正比；所以当行星线速度增大时，其轨道半径将同时增大。因此，在太阳两种力的作用下，行星发生了非匀速圆周运动，由初始的圆形轨道进入了椭圆形运动轨道。行星的这一轨道演变，与银河系恒星的轨道演变过程完全相同。 唉，好辛苦！不知这样解释是否让楼主解惑？

这与引力的平方反比律有关，可以数学上证明平方反比律引力会导致一个星体在另一个大质量星体的引力作用下运动轨迹为圆锥曲线，若动能不够大就会被捕获，轨迹为椭圆。

天体总的来说是绕着中心天体转动的。例如，月球绕着地球，地球绕着太阳，太阳绕着银河系中心 等等。天体系统也与此类似，比如木星的卫星，火星的卫星等等。 另外，圆形只是椭圆的一个特例而已。所以绝大多数天体的运行轨道都是椭圆，因为天体的受力是很复杂的。

你的观点是片面的，天体运动轨道分为三类： 双星系统，就是只有两颗恒星的星系，它们的运行轨道都是圆形的，且轨道半径与质量成反比。 行星系统，此类星系中恒星由于相对质量极大可以作为参照物，看做静止不动的，行星都是在绕恒星，以椭圆轨道运行。这与行星的形成过程有关：在行星形成的过程中，质量会不断变化，所以轨道也在不断发生变化，不可能维持圆形轨道。 彗星，这种天体的运行轨道大多是抛物线型的，也有螺旋线形的。前者会绕过恒星后飞远，后者会一头栽进恒星永远消失。