Žemė ir kitos planetos sukasi aplink Saulę - tai gerai žinomas faktas, ir niekas negalvotų abejoti šiuo teiginiu. Tačiau šiandien mokslininkai atkakliai tvirtina, kad iš tikrųjų viskas Saulės sistemoje sukasi aplink vadinamąjį „masės centrą“, įskaitant pačią saulę! Ką tai reiškia?
Yra žinoma, kad saulė yra Saulės sistemos centras, aplink kurią sukasi aštuonios planetos, nykštukinės planetos, asteroidai, keli meteoritai ir pora tolimų kometų. Tai mes žinome iš mokyklos. Galime sakyti, kad tai yra savotiška neginčijama tiesa, nes mokslininkai vienu metu įrodė, kad Žemė nėra Visatos centras, o Žemė, kaip ir visos kitos planetos, sukasi aplink Saulę.
- „Salik.biz“
Beje, tai tiesa, tačiau su tam tikromis išlygomis. Tiesą sakant, viskas Saulės sistemoje sukasi aplink vadinamąjį „Saulės sistemos masės centrą“, įskaitant pačią saulę. Neseniai mokslininkai tai aptarė vaizdo įrašų serijoje. Kokias paslaptis jie atskleidė?
Sukimasis aplink masės centrą
Masės centras, arba barycenteris, aplink kurį Saulės sistemoje sukasi įvairios planetos ir dangaus kūnai, yra taškas, kuriame objektas yra puikiai subalansuotas, o visa jo masė yra tolygiai paskirstyta iš visų pusių. Beje, kartais masės centras yra tiesiai objekto viduryje.
Pvz., Lengvai rasite liniuotės masės centrą. Pabandykite uždėti liniuotę ant piršto ir sulyginti taip, kad ji patogiai atsiremtų ant jūsų piršto ir nenukristų. Tokiu būdu rasite vietą ant liniuotės, kurios dėka galite laikyti ją tik vienu pirštu. Tai yra masės centras arba, kaip dar vadinama, svorio centras.
Mūsų saulės sistemoje masės centras retai sutampa su saulės centru. Tai reiškia, kad visi Saulės sistemos kūnai sukasi ne apie saulės centrą. Žinoma, planetos sukasi aplink saulę, tačiau čia mes kalbėsime apie tikslią vietą ir tikrąjį centrą, aplink kurį sukasi visi Saulės sistemos objektai.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Norėdami įrodyti šį faktą, JAXA planetų mokslininkas Jamesas O'Donoghue'as sukūrė animaciją, kurioje pavaizduota Saulė, Saturnas ir Jupiteris, žaidžiantys karo vilkiką aplink barycenterį, priversdami Saulę judėti kilpinėmis mini orbitomis.
Laisvalaikiu planetų mokslininkas kuria animacijas, kurios aiškiai parodo, kaip planetos, žvaigždės ir šviesos greitis veikia fizikos požiūriu. Anot jo, natūralu galvoti, kad sukame aplink Saulės centrą, tačiau tai įvyksta labai retai, nes Saulės sistemos masės centras retai sutampa su Saulės centru, o pati Saulė sukasi milijonus kilometrų aplink barycenterį, kartais eidama per jį, kartais nukrypdama nuo jo. …
Saulės sistemos masės centras nesutampa su saulės centru
Kyla klausimas: kodėl Saulės sistemos masės centras nesutampa su saulės centru, nors absoliuti Saulės sistemos masės dalis priklauso saulei? Logiškai mąstant, saulės centras turėtų sutapti su saulės sistemos barycentru, nes ant jo patenka didžioji dalis saulės sistemos masės - 99,8 proc.
Iš tikrųjų kaltas Jupiteris ir jo sunkumas. Kaip jau aptarėme anksčiau, Saulė sudaro 99,8% Saulės sistemos masės, tačiau Jupiteris sudaro didžiąją dalį likusių 0,2%. Ši masė sukelia gravitacinį trauką, švelniai atitraukdama Saulę nuo Saulės sistemos barycenterio, kuris turėtų tiesiog sutapti su Saulės centru.
Galime pasakyti, kad Saulė šiek tiek sukasi aplink Jupiterį. Kitaip tariant, teiginys, kad planetos sukasi aplink žvaigždes, nėra nekintanti tiesa, nes planetos ir žvaigždės sukasi aplink savo barycenterį.
Koks yra masės centras?
Astronomijoje masės arba barycentro centras yra dviejų ar daugiau kūnų, besisukančių aplink vienas kitą, masės centras, tai yra taškas, aplink kurį šie objektai sukasi. Tai svarbi koncepcija tokiose srityse kaip astronomija ir astrofizika.
Jei vienas orbitos kūnas yra didesnis už kitą, o jų kūnai yra gana arti vienas kito, tada žandikaulis dažniausiai bus didesniame objekte.
Tokiu atveju vietoj dviejų kūnų, besisukančių aplink tašką tarp jų, mažiau masyvus objektas suksis aplink masyvesnį. Tuo pačiu pastebėsite, kad sunkesnis kūnas šiek tiek pasisuks. Panašiai yra ir su Žemės-Mėnulio sistema, nes masės centras yra 4691 km atstumu nuo Žemės centro, tai yra tik 75% Žemės spindulio (6378 km).
Žemė ir Mėnulis atlieka paprastesnį šokį, o barycenteris lieka Žemėje. Beje, jie neatitinka tikrojo Žemės centro dėl Mėnulio sunkio jėgos, kuri šiek tiek traukia Žemę.
Kai du kūnai turi tą pačią masę, barycenteris, kaip taisyklė, bus tarp jų, ir abu kūnai suksis aplink jį. Taip yra su Plutonu ir jo palydovu Chironu, taip pat su daugeliu dvejetainių asteroidų ir žvaigždžių. Saulės sistemoje panašų reiškinį galima pastebėti tarp daugelio planetų ir jų palydovų.
Beje, Plutonas su savo kompanionu Chironu atlieka specialų šokį, tačiau yra vienas skirtumas, kuris yra tas, kad barycenteris visada yra už Plutono.
Kai ne toks masyvus objektas yra dideliu atstumu, tada tarpvietė gali būti didesnio objekto išorėje. Taip yra Jupiterio ir Saulės atveju. Nepaisant to, kad Saulė yra tūkstantį kartų didesnė nei Jupiteris, barycenteris yra už Saulės ribų dėl santykinai didelio atstumo tarp jų.
Galų gale kiekviena planetų sistema sukasi aplink nematomą tašką, kuris yra centre.
Masės centro svarba mokslininkams
Barycenteris kartais padeda astronomams surasti paslėptas planetas, skriejančias aplink kitas žvaigždes, nes labai sunku iš karto nustatyti egzoplanetų vietą. Paprastai juos užgožia žvaigždžių spindesys, skriejantis aplink masės centrą.
Beje, dėka žvaigždžių bangavimo, mokslininkai gali nustatyti planetos egzistavimą. Tyrinėdami barycentrus ir naudodamiesi daugybe kitų metodų, astronomai jau spėjo aptikti daugybę planetų, skriejančių aplink kitas žvaigždes.
Astronomijoje yra vadinamosios barycentrinės koordinatės, tai yra taško, esančio koordinačių sistemos atžvilgiu, koordinatės, kurių kilmė yra sistemos sunkio centre. Tarptautinėje dangaus koordinačių sistemoje (ICRS) naudojama barycentrinė koordinačių sistema, nukreipta į Saulės sistemos centrą, nustatant jos objektus.