太阳系的奇妙数学，原来天体的公转周期不是随机的

根据开普勒行星三大定律，我们知道了一个物理事实：距离太阳越远的行星，公转周期也越长。

当然了，这个定律在行星系也同样适用。抛开只有一颗卫星的地月系不谈，其他的行星系中，卫星的周期长短也受距离的影响。

在很久以前，人们不知道这个公转周期意味着什么，只是根据星空的观测，知道水星的公转周期是大约88天，木星是12年，土星是29年（当然了，古时候不叫公转周期，而是这些时间后它们会回到星空的同一个位置）……

后来，科学家们在研究之后发现，这里面有着非常深的奥秘。

事实上，在这个太阳系里，不同的天体之间，也会有引力的相互作用。能够影响其他天体运行的不止有太阳，还有其他的行星甚至卫星。不同的天体在漫长的岁月里，通过引力的不断调节，最终达到了一种叫做轨道共振的完美现象。除了轨道共振之外，还有潮汐锁定等各种物理原理，最终导致天体的运行形成了一种完美的比例。

我们最熟悉的，就是月球。月球由于距离地球比较近，所以被地球通过潮汐锁定的原理束缚住，导致它的公转周期和自转周期完美一致，所以只有一面可以朝向地球，人类在地球上永远无法看到月球的另一面。

同样的，在几十亿公里以外的冥王星，和冥卫一也处于潮汐锁定状态，而且更加夸张。由于冥卫一的质量和冥王星也非常接近，导致冥王星也同时被冥卫一潮汐锁定。不仅冥卫一只有一面可以朝向冥王星，冥王星也只有一面可以朝向冥卫一。

同时，冥王星和海王星也达到了一种轨道共振的状态。事实上，除了冥王星以外，冥族小天体都是这样的，它们的公转周期和海王星的公转周期达到了3:2的比例。比如冥王星的公转周期是90581天，海王星是60372天。要知道，其实冥王星和海王星的轨道是有交叉的，若不是轨道共振锁定了二者的公转周期，搞不好冥王星就被海王星吸走了。

同样的，体积最大的木星，也会和其他天体达到轨道共振。

比如小行星带的艾琳达族天体，它们与木星就形成了1:3的轨道共振，同时与地球为4：1的的轨道共振位置。

而在木星系内，轨道共振现象也同样存在。木星最大的四颗卫星中，有三颗就处于轨道共振状态，那就是木卫一，木卫二和木卫三，三者的公转周期是完美的1:2:4的周期，这样也保证了它们的轨道稳定性。

同样的现象也出现在土星系内，而且更“夸张”的是，不仅土星的卫星之间保持着轨道共振，甚至土星的不同环之间也有轨道共振。

当我们看向太阳系的最内侧，类似的数学比例依然存在。距离太阳最近的水星，在太阳引力的作用下，其自转周期和公转周期达到了一个2.01:3 的比例——自转周期曰58.6天，公转周期约88天。

也许，宇宙中的规律本来就是这样：看似是随机的巧合，其实蕴藏着非常复杂的物理法则。每一颗天体都深深地受着物理的约束和指导，才有了今天稳定的宇宙。说得远一点，如果不是其他天体约束住了木星，地球今天恐怕就是地狱。