Jorden och andra planeter kretsar kring solen - detta är ett välkänt faktum, och ingen skulle tänka på att ifrågasätta detta uttalande. Men forskare insisterar idag att faktiskt allt i solsystemet kretsar kring det så kallade "massmitten", inklusive solen själv! Vad betyder det?
Solen är känd för att vara solsystemets centrum, runt vilken åtta planeter, dvärgplaneter, asteroider, flera meteoriter och ett par avlägsna kometer kretsar. Detta är vad vi vet från skolan. Vi kan säga att detta är en slags oåterkallelig sanning, eftersom forskare på en gång bevisade att jorden inte är universumets centrum, och att jorden, liksom resten av planeterna, kretsar kring solen.
Förresten, detta är sant, men med några reservationer. I själva verket kretsar allt i solsystemet det så kallade "solsystemets masscentrum", inklusive solen själv. Forskare har nyligen täckt detta i en serie videor. Vilka hemligheter avslöjade de?
Rotation runt massans centrum
Massens centrum eller barycenter, runt vilket olika planeter och himmelkroppar kretsar i vårt solsystem, är den punkt där ett objekt är perfekt balanserat, med all sin massa jämnt fördelad på alla sidor. Förresten, massan är ibland direkt mitt i objektet.
Till exempel kan du enkelt hitta en linjals masscentrum. Försök att placera linjalen på fingret och justera den så att den vilar bekvämt på fingret och inte faller. På detta sätt hittar du en plats på linjalen, tack vare vilken du kan hålla den med bara ett finger. Detta är massans centrum eller, som det också kallas, tyngdpunkten.
I vårt solsystem sammanfaller massans centrum sällan med solens centrum. Detta innebär att alla kroppar i solsystemet inte kretsar kring solens centrum. Naturligtvis kretsar planeterna kring solen, men här kommer vi att prata om den exakta positionen och det verkliga centrumet runt vilket alla objekt i solsystemet kretsar.
Kampanjvideo:
För att bevisa detta faktum skapade JAXA planetforskare James O'Donoghue en animering som visar solen, Saturnus och Jupiter som spelade dragkamp runt barycenteret, vilket fick solen att röra sig i mina banor.
På sin fritid skapar en planetforskare animationer som tydligt visar hur planeter, stjärnor och ljusets hastighet fungerar ur en fysisk synvinkel. Enligt honom är det naturligt att tänka att vi kretsar runt solens centrum, men detta händer mycket sällan, eftersom solsystemets masscentrum sällan sammanfaller med solens centrum, och solen själv roterar miljoner kilometer runt barycentret, ibland passerar över den, ibland avviker från den …
Solsystemets masscentrum sammanfaller inte med solens centrum
Frågan är: varför sammanfaller inte solsystemets masscentrum med solens centrum, även om den absoluta majoriteten av solsystemets massa tillhör solen? Logiskt sett bör solens centrum sammanfalla med solsystemets barycenter, eftersom den överväldigande delen av solsystemets massa faller på den - 99,8%.
Faktum är att Jupiter och dess allvar är skylden. Som vi diskuterade tidigare utgör solen 99,8% av solsystemets massa, men Jupiter innehåller de flesta av de återstående 0,2%. Denna massa orsakar en gravitationsattraktion och drar solen försiktigt bort från solsystemets barycenter, som bara skulle sammanfalla med solens centrum.
Vi kan säga att solen kretsar något kring Jupiter. Med andra ord, uttalandet om att planeterna kretsar kring stjärnorna är inte en oföränderlig sanning, eftersom planeterna och stjärnorna kretsar kring deras eget barycenter.
Vad är massans centrum?
I astronomi är massan eller barycenter centrum av massan för två eller flera kroppar som kretsar kring varandra, det vill säga den punkt runt vilken dessa objekt kretsar. Det är ett viktigt begrepp inom områden som astronomi och astrofysik.
Om en kretsande kropp är större än den andra, och deras kroppar är relativt nära varandra, kommer barycentret vanligtvis att vara inom det större objektet.
I detta fall, istället för att två kroppar roterar runt en punkt mellan dem, kommer ett mindre massivt objekt att rotera runt ett mer massivt. Samtidigt kommer du att märka att den tyngre kroppen kommer att vika lite. Samma sak är fallet med Earth-Moon-systemet, eftersom massmitten ligger på ett avstånd av 4691 km från jordens centrum, som bara är 75% av jordens radie (6378 km).
Jorden och månen utför en enklare dans, medan barycentret förblir i jorden. Förresten, de motsvarar inte jordens verkliga centrum på grund av månens allvar, som något lockar jorden.
När två kroppar har samma massa kommer barycentret, som regel, att finnas mellan dem, och båda kropparna kommer att rotera runt den. Detta är fallet med Pluto och dess följeslagare Chiron, liksom med många binära asteroider och stjärnor. Inom solsystemet kan ett liknande fenomen observeras bland många planeter och deras satelliter.
Förresten, Pluto spelar en speciell dans med sin följeslagare Chiron, men det finns en skillnad, vilket är att barycentret alltid är utanför Pluto.
När ett mindre massivt objekt är på stort avstånd, kan barycentret vara utanför det större objektet. Detta är fallet med Jupiter och solen. Trots att solen är tusen gånger större än Jupiter, ligger barycentret utanför solen på grund av det relativt stora avståndet mellan dem.
I slutändan kretsar varje planetsystem om en osynlig punkt, som är i mitten.
Vikten av masscentrum för forskare
Barycenter hjälper ibland astronomer att hitta dolda planeter som kretsar runt andra stjärnor, eftersom det är mycket svårt att omedelbart bestämma platsen för exoplaneter. De är vanligtvis dolda av bländning av stjärnor som kretsar runt massan.
Förresten, tack vare stjärnas slingrande, kan forskare fastställa existensen av en planet. Och genom att studera barycenters och använda många andra metoder har astronomer redan kunnat upptäcka många planeter som kretsar kring andra stjärnor.
I astronomi finns det så kallade "barycentriska koordinater", det vill säga koordinaterna för en punkt relativt koordinatsystemet, vars ursprung är i systemets tyngdpunkt. Det internationella himmelkoordinatsystemet (ICRS) använder ett barycentriskt koordinatsystem som fokuserar på solsystemets centrum och lokaliserar dess objekt.