眾所周知，宇宙中的天體都在旋轉，月球繞着地球轉，地球繞着太陽轉，太陽繞着銀河系轉。
太陽系位於銀河系獵户座旋臂上，距離銀心有2.6萬光年，銀核巨大的牽引力促使它週而復始地繞着銀心旋轉。太陽的公轉速度大約是250kms，繞銀心轉一圈大約要2.25億年。太陽現在已有50億年高齡，大約已轉了20圈，大概還要轉20圈，才會結束它輝煌的一生。
太陽公轉速度跟宇宙速度有什麼聯繫?第四宇宙速度是多快?
我們常會看到航天新聞裏提到宇宙速度，這到底是多快的速度?
宇宙速度就是物體從地球飛出，逃離天體引力的速度。這個速度可用公式計算出來：v=√2GMr(G是萬有引力常數，M是擺脱對象天體的質量，r是擺脱對象天體的質心與逃逸物體的距離)。
以物體環繞地球、飛出地球、飛出太陽系、飛出銀河系、飛出本星系羣、飛出宇宙，來分為第一、二、三、四、五、六宇宙速度。
第一宇宙速度是7.9kms，只要達到這個速度就能掙脱地球引力束縛，環繞地球作圓周運動。比如人造衞星、太空站...
第二宇宙速度又稱“逃逸速度”，是11.2kms，到了這個速度就可以飛離地球，飛入太陽系。比如嫦娥探月系列、阿波羅登月飛船、火星或木星探測器...
第三宇宙速度是16.7kms，以這個速度飛出的航天器可以逃離太陽引力，飛向銀河系。比如“旅行者一號”的速度是17.kms，現已到達日球層頂了。
第四宇宙速度就有爭議了。有人跟我説從第三宇宙速度就跟地球沒關係了，因為它擺脱的是太陽引力，第四宇宙速度擺脱的是銀河系引力，兩者都跟地球引力無關。那麼請問：這些速度是不是都從地球發射飛行器的飛行速度?是不是都得先擺脱地球引力?然後才擺脱星系引力呢?資料上也明確指出：“第四宇宙速度是地球上發射的物體擺脱銀河系引力束縛，飛出銀河系需要的最小初始速度。”以此可知，第四宇宙速度也得先擺脱地球引力然後才是擺脱銀河系引力。
不過科學家已實現了前三個宇宙速度，第四宇宙速度還沒有確認，需要測量銀河系確切質量及大小才能估算。現在只能取粗略值525kms，然而人類現有飛行器尚不能達到這個速度。
但太陽公轉速度並不是第四宇宙速度的2倍，而是它的速度是太陽公轉速度的2倍。因此，太陽的公轉速度是轉不出銀河系的。
那太陽公轉速度跟第四宇宙速度有沒有聯繫?
可以肯定的説：沒有!
由上文可以看出，宇宙速度都以擺脱地球引力為基礎，相對地球而言;
太陽公轉是相對銀河系中心而言，如果要逃出銀河系就得逃出銀河系中心——銀核的引力場。這個速度需要多大?目前還沒有研究出來，但可以確定跟逃出地球引力的宇宙速度是毫不相干的。是525kms?還是第五或第六宇宙速度?這些都跟太陽公轉速度無關，這需要科學家繼續探索銀河系，將銀河系的質量與大小數值確認了才能計算出銀河系的逃逸速度!
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地球的運行速度遠遠大於第三宇宙速度，為何擺脱不了太陽系?
對天文有一些基礎的小夥伴都瞭解，地球繞太陽公轉一圈是一年，雖然我們生活在地球上，但並不能感覺到地球正以30公里秒的速度前進。可有問題來了，經過科學家研究，如果想要擺脱太陽引力的束縛，飛出太陽系，那麼需要的第三宇宙速度，也就是要大於16.7公里秒，可通過地球的圍繞太陽的速度和第三宇宙速度來進行比較，地球的速度遠遠大於第三宇宙速度，可為什麼地球沒有擺脱太陽的束縛呢?
其實，科學家表示的地球軌道速度和第三宇宙速度完全是兩個不同的速度，概念完全不一樣。這兩個速度的比較就像相同速度下的飛機和火車，即使速度相同，運行的方式也完全不同。
相距1.5億公里的太陽與地球
我們今天分別來了解一下這兩個不一樣的速度。
軌道速度
所謂的軌道速度就是一個質量遠小於太陽的星體圍繞太陽時所運行的速度。這個速度是固定的，也就是説，在地球軌道上，哪怕是把地球換成木星、土星、或者是你手裏的一本書、一支筆，它們的運行速度也都是30公里秒。
太陽系各行星軌道
我們的地球相當於圍繞着太陽做圓周運動，而太陽的引力就相當於那個向心力，所以地球也就自然而然的被太陽所束縛了。有的小夥伴會問，地球是如何保持30公里秒的軌道速度的呢?其實這個更簡單，因為太空是真空狀態，自從太陽誕生的那一天起，即使是靠着慣性，也可以一直在無阻力的情況下圍繞太陽飛行。
運動中的太陽系
因此，地球的30公里秒是地球的軌道速度，並不是逃逸速度，假如有一天，地球在軌道上飛行時，速度開始加速到50公里秒甚至更高的時候，那就會利用離心力甩開太陽，飛向黑暗的宇宙。
根據剛才所説，距離太陽越近，軌道速度就越快，反之，距離太陽越遠，就會相對慢一些，科普一下太陽系八大行星自內而外的軌道速度：
水星軌道速度：47.89公里秒;
金星軌道速度：35.03公里秒;
地球軌道速度： 30公里秒;
火星軌道速度： 24.13公里秒;
木星軌道速度：13.06公里秒;
土星軌道速：9.64公里秒;
天王星軌道速：6.81公里秒;
海王星軌道速：5.43公里秒
八大行星平均軌道速度
第三宇宙速度
第三宇宙速度指的是地球上的某一個物體從靜止加速到16.7公里秒，當達到這個速度後，該物體就可以依靠慣性擺脱太陽引力的束縛飛向太空。但不同的是，第三宇宙速度是以地球為靜止參照物的速度，而剛剛提到的軌道速度是以太陽為靜止參照物的速度。所以，兩者雖然都是速度，並且差別很大，但完全不是一回事。
三種宇宙速度
在電影《流浪地球》中，人類為了逃離太陽系而給地球安裝行星發動機，將地球推離了太陽軌道。在電影中，我們看到地球拖着長長的尾巴離開太陽系的樣子好像很慢，可如果那成為現實，地球相對太陽的軌道速度至少已經超過了30公里秒。並且通過科學家的計算，如果地球真正想從軌道上逃逸，那麼相對於太陽的軌道速度至少要達到42.2公里秒。
《流浪地球》畫面
如果地球上的某一個物體想要飛出太陽系，便可以利用地球圍繞太陽公轉方向的軌道速度進行加速，從而大幅度提升初速度。就像你站在一輛時速100公里小時的小汽車上向前跳躍，在起跳的瞬間你的速度一定是大於100公里小時的。
汽車加速
剛才提到，逃離太陽的引力至少要把地球加速到42.2公里秒，地球的軌道速度是30公里秒，但第三宇宙速度並是不是42.2-30=12.2公里秒那麼簡單。因為在地球上的物體，會受到地球的引力作用。如果要克服地球的引力做功，擺脱地球的引力控制，就要把速度提升到12.2公里秒。科學家通過計算得出，無動力飛出太陽系所需要的初速度是16.7公里秒。這就是科學界所説的第三宇宙速度。
如果達不到第三宇宙速度，只是通過加速擺脱了地球的引力，那麼這個物體將會和太陽系中的其他物質和行星一樣，一同圍繞着太陽公轉。而目前在人類所發射的各類航天器中，只有五艘航天器達到了太陽系的逃逸速度從而飛向了浩瀚的宇宙空間。
五艘擺脱太陽引力束縛的航天器
結語
在太陽的引力作用之下，地球會以30公里秒的速度圍繞地球公轉，公轉一週的時間是365天，也就是一年。如果想讓地球擺脱太陽系，那麼就要讓地球加速至42.2公里秒。
如果在未來的某一天，真的像電影中所説的，人類必須要逃離太陽系。那麼你認為是將地球加速至42.2公里秒從而逃出太陽系好呢?還是直接在地球上利用第三宇宙速度乘坐宇宙飛船離開地球好呢?