С тех пор как Исаак Ньютон заговорил о гравитации, ее доминирующее положение в нашей Солнечной системе хорошо известно. Она отвечает за орбиты планет и их спутников, но есть и другие силы, которые формируют наше планетарное окружение. В новой статье астрономы рассказывают о том, как отталкивающийся лед комет может толкать их и как давление излучения Солнца выталкивает материал наружу. Существуют также релятивистские эффекты, которые могут заставлять частицы вращаться по спирали по направлению к Солнцу.
Гравитация - это сила, которая управляет структурой и движением Солнечной системы, удерживая небесные тела вместе в космическом танце. Солнце с его огромной массой создает сильнейшее гравитационное притяжение, удерживающее планеты, астероиды, кометы и другие объекты на орбите вокруг него. Орбита каждой планеты формируется в результате баланса между ее скоростью и гравитационной силой Солнца, создавая эллиптические траектории, описываемые законами движения Кеплера. Аналогичным образом луны остаются на орбите вокруг своих планет-хозяев благодаря гравитационным силам, оказываемым их родительской планетой. Гравитация не только поддерживает стабильность этих орбит, но и влияет на такие явления, как приливы и отливы на Земле, вызванные гравитационным притяжением Луны.
В статье, автором которой является Дэвид Джуитт из Калифорнийского университета, он исследует другие силы, формирующие нашу Солнечную систему. Гравитация, конечно, описывает движение тел планетарной массы, но есть и другие силы, которые воздействуют на меньшие тела, подверженные их влиянию. К таким силам относятся, в частности, отдача (согласно третьему закону движения Ньютона, каждое действие имеет равную и противоположную реакцию), крутящий момент от потери массы, радиационное давление и многое другое.
Цель статьи - предложить простой, но информативный обзор различных негравитационных сил, действующих в Солнечной системе. Ссылки на соответствующие приложения из существующих работ и публикаций представлены в доступной для неспециалистов форме. Важно отметить, что в статье предполагается, что все орбиты являются круговыми, в то время как реальные тела не являются идеально сферическими, а орбиты - не идеально круговыми. Автор утверждает, что благодаря этим приближениям можно получить грубые оценки величин сил.
Среди негравитационных сил, рассмотренных в статье, самой большой, безусловно, является отдача, возникающая при сублимации льда на кометах и астероидах. Под действием солнечного тепла лед сразу же превращается в газ, а не плавится до жидкого состояния - это и есть процесс сублимации. Однако, подобно пуле, вылетающей из пистолета, и в соответствии с законами Ньютона, при сублимации льда выходящие летучие газы будут иметь импульс и оказывать на тело силу отдачи. Процесс сублимации в значительной степени зависит от температуры и действует в противосолнечном направлении.
Related to the appearance of comets is another force, radiation pressure, that shapes their distinctive tails. It’s the force exerted by light when photons transfer momentum to an object such as cometary dust and gas pushing them away. The pressure depends on the intensity of the radiation and the object’s reflectivity, with more reflective objects experiencing greater force. Though small, radiation pressure can shape comet tails and gradually alter the orbits of small bodies in the solar system.
Солнце выбрасывает постоянный поток заряженных частиц, называемых солнечным ветром. Когда он ударяется о незащищенные поверхности, такие как астероиды или Луна, он может изменить химический состав и даже создать молекулы воды.
Источник