众所周知,太阳系一直在围绕着银河系中心公转,那么,迄今为止,太阳系在银河系中转了多少圈了呢?很明显,我们只需要知道太阳系存在了多久,以及太阳系在银河系中转一圈所需的时间,就可以得到这个问题的答案。
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在过去的日子里,科学家已经基本确定了太阳系的年龄,这主要是通过两种方法结合起来所确定的。
第一种方法就是对太阳系中最古老的物质进行放射性同位素测年,这些物质主要来自那些古老的小行星坠落到地球表面形成的陨石,因为它们与太阳基本上在同一时间由原始的太阳星云形成的,并且几乎未被改变。
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另一种方法就是,将太阳的质量、亮度和当前成分等等观测数据输入恒星结构与演化模型,计算出太阳从其诞生之初到演化到目前阶段所需要的时间。
就目前的情况来看,这两种方法都指向同一个结果,那就是太阳的年龄大约是46亿年。
那太阳系在银河系中转一圈所需的时间又是多少呢?这个就有点伤脑筋了,不过我们可以先来做一个简单的模型,即太阳系的公转轨道是一个标准的圆形,并且其公转速度是均匀的。

这样一来,我们只需要太阳系的公转速度以及太阳系到银河系中心的距离,就可以得出这个圆形轨道的周长,然后将其除以太阳系的公转速度,就可以简单计算出太阳系在银河系中转一圈所需的时间。
测量太阳系到银河系中心的距离和太阳系的公转速度,主要依靠天体测量与射电天文学技术。
简单来讲就是,先精确测定银河系中心的坐标,然后通过测量环绕银河系中心的恒星(尤其是靠近银心黑洞的恒星)的轨道运动,结合恒星视差与多普勒效应,就可以计算出太阳系相对于银河系中心的空间位置,进而得出太阳系到银河系中心的距离。
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在此基础上,再根据银河系旋转曲线,利用太阳系相对于银河系中心的径向速度与切向速度分量,就可以计算出太阳系的公转速度。
这个说起来简单,做起来其实非常复杂,不过好消息是,科学家现在已经算出来了,计算结果为,太阳系到银河系中心的距离约为2.6万光年,其公转速度约为230公里/秒。
有了这些数据,我们就可以计算出,太阳系这个圆形轨道的周长约为16.328万光年,1光年大概是9.46万亿公里,换算下来就是大约154.5亿亿公里,将这个数字除以230公里/秒,就可以得到,在上述的模型中,太阳系在银河系中转一圈所需的时间大约是2.13亿年。
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当然了,这只是基于一个非常简单的模型计算出的结果,实际上,太阳系在银河系中的运动状态要复杂得多,比如说太阳系的公转轨道不可能是完美的圆,其公转速度也不是绝对均匀的。
除此之外,科学家还发现,太阳系并没有像我们想象中的那样平稳地在银河系中公转,它实际上是在银道面(即银河系主要的质量所形成的盘状平面)的上下穿行,根据已知观测数据的计算,大约每3200万年,太阳系就会穿过一次银道面,上下振荡的总幅度大约是250光年。
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这些杂七杂八地算下来,太阳系在银河系中转一圈所需要的时间就会更长,具体有多长呢?就目前的情况来看,科学家普遍认同的是:2.2亿至2.3亿年之间。我们可以取其中间值,即2.25亿年。
好的,现在我们将太阳系的年龄(46亿年)除以太阳系在银河系中转一圈所需要的时间(2.25亿年),就可以得出,迄今为止,太阳系已经在银河系中转了20圈有余。当然了,这也只能算是一个理论值,实际情况是否真是这样,现在的我们谁也不知道。
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