最近，德國(guó)科隆大學(xué)和捷克馬薩里克大學(xué)的研究人員宣布發(fā)現(xiàn)了迄今為止跑得最快的恒星。這顆名為S4716的恒星圍繞我們銀河系中心的黑洞運(yùn)行，速度達(dá)到約8000千米/秒。繞銀河系中心的黑洞運(yùn)行一周只需要4年。

8000千米/秒的速度有多快呢?拿兩個(gè)我們較為熟悉的天體運(yùn)行數(shù)據(jù)作為參照：地球繞著太陽(yáng)運(yùn)行的速度約為30千米/秒，轉(zhuǎn)一圈需要1年;太陽(yáng)圍繞銀河系中心運(yùn)行的速度約為240千米/秒，轉(zhuǎn)一圈大約需要2.5億年。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，天體的公轉(zhuǎn)速度通常與其圍繞天體的距離有關(guān)。在太陽(yáng)系中，八大行星的公轉(zhuǎn)速度相差甚遠(yuǎn)。距太陽(yáng)最近的水星，平均軌道速度能夠達(dá)到48千米/秒左右，而最遠(yuǎn)的海王星則只有大約5.43千米/秒。

人類關(guān)于天體公轉(zhuǎn)的認(rèn)識(shí)，是從認(rèn)識(shí)地球開始的。

中國(guó)古代的郭守敬通過(guò)測(cè)量正午太陽(yáng)影長(zhǎng)在冬至與夏至之間的變化，得出一回歸年為365.2425日，從而編撰了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的《授時(shí)歷》。他測(cè)算的結(jié)果與地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周的實(shí)際時(shí)間僅差25.92秒，和現(xiàn)在的世界通用公歷相同。

從最早的“地心說(shuō)”到哥白尼的“日心說(shuō)”，再到人們將視線投向更深的宇宙，越來(lái)越多的觀測(cè)結(jié)果和科學(xué)研究表明，地球、太陽(yáng)乃至銀河系，都只是茫茫宇宙中極其微小的一部分。宇宙中所有的天體都在高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

研究天體的公轉(zhuǎn)對(duì)于了解一個(gè)天體，特別是對(duì)研究天體的氣候有重要意義。以地球?yàn)槔?，地球公轉(zhuǎn)劃分了四季和五帶，影響著晝夜長(zhǎng)短的變化。地球四季周期為生物的生存提供了必要條件。我國(guó)古代勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期的農(nóng)耕實(shí)踐中，綜合天文與物候、農(nóng)業(yè)氣象的經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)了“二十四節(jié)氣”。

地球的公轉(zhuǎn)軌道并非一成不變，會(huì)不斷地調(diào)整。即使地球軌道僅僅發(fā)生“微調(diào)”，也會(huì)對(duì)地球上的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響。美國(guó)地質(zhì)學(xué)家洛林·里斯基說(shuō)：“軌道變化和地球氣候變化在時(shí)間上存在明確的相互關(guān)系。”研究表明，地球軌道的周期變化是導(dǎo)致生物進(jìn)化和滅絕的顯著因素。

研究天體的公轉(zhuǎn)也是發(fā)射行星探測(cè)器的必然要求。

2020年7月23日，我國(guó)成功發(fā)射火星探測(cè)器天問(wèn)一號(hào)。翻開火星探測(cè)歷史，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，各國(guó)發(fā)射火星探測(cè)器的時(shí)間都比較集中。原因很簡(jiǎn)單：要順利完成探測(cè)火星的任務(wù)，必須要讓探測(cè)器到達(dá)火星軌道時(shí)，火星也剛好運(yùn)動(dòng)到附近，這就對(duì)探測(cè)器的發(fā)射時(shí)機(jī)提出了要求，我們稱之為發(fā)射窗口期。地球的公轉(zhuǎn)周期約365天，圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約1.5億千米;而火星的公轉(zhuǎn)周期約為687天，圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約2.3億千米。有了公轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，再利用開普勒第三定律便能計(jì)算出發(fā)射窗口期。錯(cuò)過(guò)了一個(gè)窗口期，需要再等待2年多才能迎來(lái)下一個(gè)探測(cè)火星的機(jī)會(huì)。

火星的一年長(zhǎng)達(dá)687天。2021年5月15日著陸于火星烏托邦平原南部的天問(wèn)一號(hào)，如今還未能完整地見證火星的一年四季。今年7月21日，天問(wèn)一號(hào)度過(guò)了火星上的第一個(gè)冬至。

天問(wèn)一號(hào)即將迎來(lái)的不僅是火星的春天，也是中國(guó)人對(duì)于地外行星探索的春天。