Mengapa Tidak Bulan Berputar Sekitar Matahari Daripada Bumi?

Anonim

Daya graviti mematuhi undang-undang persegi songsang: kekuatannya antara dua badan berkurangan dengan peningkatan dalam kuadrat jarak antara. Oleh itu, penurunan dalam kekuatan adalah seratus kali ganda untuk peningkatan sepuluh kali ganda dalam jarak. Walau bagaimanapun, Matahari yang merangkumi 99.8% daripada keseluruhan Sistem Tata Surya adalah sangat besar, walaupun hampir 150 juta kilometer jauhnya dari Bumi, ia masih menarik bulan, yang hanya 384, 000 km dari Bumi, dengan kira-kira dua kali lebih banyak gaya graviti seperti Bumi yang menimbulkan jiran langit terdekat kita.

(Photo Credit: NASA)

Sekiranya ini berlaku, mengapa matahari tidak dicuri bulan dari kami? Kenapa bulan tidak berputar di sekitar Matahari dan bukan Bumi?

Kesan Skydiver

Pada kadar yang sama : ini adalah teras hujah. Seseorang di forum yang saya dapat jawab menjawab pertanyaan ini dengan indah. Jawapan yang dikemukakan itu meminta pembaca membayangkan dua skydiver melompat dari pesawat ke arah permukaan Bumi pada masa yang sama. Mengabaikan rintangan udara, kita tahu bahawa Bumi menarik kedua skydivers pada kadar yang sama: kedua-dua jatuh tidak lebih cepat, pecutan oleh graviti tidak mendiskriminasikan berdasarkan massa. Satu-satunya jisim di mana ia bergantung adalah jisim objek ke arah badan-badan yang jatuh.

Oleh itu, kita dan semua Jupiter atau Saturnus enam puluh bulan, orbit atau jatuh ke arah Matahari pada kadar yang sama dengan planet yang sama. Tidak ada sebab mengapa skydiver akan memisahkan ketika mereka jatuh, kecuali, tentu saja, mereka bertindak oleh kekuatan luaran, mungkin skydiver ketiga terhempas ke salah satu daripadanya.

(Kredit foto: Wikimedia Commons)

Memang, perenggan di atas tidak menjelaskan mengapa bulan mengorbit Bumi, tetapi penjelasan di atas dimasukkan untuk membuat orang menyedari bahawa bulan berputar mengelilingi Matahari; dalam persoalan " Mengapa ia berputar di sekeliling Bumi dan bukannya Matahari?", perkataan "sebaliknya" mencerminkan salah faham sistem planet yang berbahaya.

Untuk memahami mengapa bulan tidak dapat melarikan diri dari genggaman Bumi dan jatuh ke dalam Matahari, kita hanya perlu melompat ke dalam sebuah telaga.

Gravity "Wells"

Walau bagaimanapun, planet juga agak besar dan menarik telaga yang besar di sekeliling mereka sendiri, walaupun tidak begitu besar seperti Matahari. Bulan mengorbit Bumi untuk alasan yang mudah bahawa ia terjebak di dalam sumur planet ini. Sistem "baik-dalam-a-baik" diterangkan oleh sfera Hill . Dalam sistem sedemikian, objek akan berputar di sekitar objek lain atau tinggal di dalam sumurnya, walaupun kehadirannya lebih baik atau lebih mantap. Bahawa dikatakan, bulan tidak turun terlalu jauh ke dalam cengkaman Bumi.

Untuk melarikan diri dari sumur bumi, bulan mesti memanjat pada atau melewati halaju melarikan diri dari sumur . Sekiranya bulan memanjat dengan halaju yang kurang daripada halaju melarikan diri, maka ia tidak dapat melepaskan diri. Bulan kini mengorbit Bumi pada sekitar 1 km / s. Halaju melarikan diri bumi, bagaimanapun, adalah 1.2 km / s. Bulan tidak dapat menghindari genggaman bumi dan orbit atau menabrak Matahari semata-mata kerana ia tidak mempunyai oomph.

Nampaknya bulan berputar tepat di bawah rim sumur. Perbezaan 0.2 km / s adalah kecil, terlalu dekat, tetapi ia cukup untuk mengelakkan Matahari daripada mencuri.