Вчені розповіли, чому планети не падають на Сонце

Більшість людей знають, що Сонце містить 99% маси всієї сонячної системи і все в ній крутиться навколо Сонця. Зазвичай люди представляють орбіту як окружності хоча насправді це не так.

Для початку слід розібратися, чому взагалі планети обертаються навколо зірок, адже, виходячи із закону всесвітнього тяжіння, всі тіла притягуються одне до одного: наприклад, для Сонця і Землі, сила тяжіння становить близько 3.35*10^22Н. І на перший погляд, за такої величезної сили тіла мали б один до одного наближатися, точніше, наша планета мала б падати на Сонце.

І загалом планети справді постійно падають на Сонце, але, крім цього, вони мають власну швидкість у просторі, спрямовану по дотичній до кривої, яку описує орбіта планети. Якби не вплив Сонця та інших тіл наша планета просто рухалася б вперед з постійною швидкістю, але сила гравітації постійно спотворює траєкторію руху.

Це дуже добре видно на прикладі: припустимо, ви з даху багатоповерхівки горизонтально кидаєте камінь. Він поступово падає на землю, але при цьому не перестає рухатися по горизонталі. Якщо поступово збільшувати швидкість, з якої кидають камінь, то ми побачимо, що відстань, на якій камінь падає на землю теж буде збільшуватися і, зрештою, ми досягнемо такої швидкості, що камінь просто “промаже” повз поверхні планети, і піде в нескінченний процес падіння. Швидкість, за якої це станеться, називається першою космічною, саме за неї тіло стає супутником.

А тепер про те, чому всі орбіти не кругові, а еліптичні. Для цього уточнимо одну деталь, насправді Земля не обертається навколо Сонця, вона обертається навколо спільного з Сонцем центру мас, який знаходиться всередині Сонця, але не в його центрі, і саме до центру мас притягуються планети. До речі, Юпітер єдина планета, для якої центр мас із Сонцем знаходиться за межами зірки.

Орбіти астероїдів та карликових планет. Добре видно їх витягнутість.

Через таке розташування центру мас орбіта планети викривлена ​​з погляду центру зірки і є еліпсом. Сам еліпс характеризується ексцентриситетом (ступінь відхилення від кола), якщо він дорівнює 0, то орбітою є коло, якщо дорівнює 1, то траєкторія – це парабола. Для багатьох планет Сонячної системи ексцентриситет близький до нуля, хоч і не дорівнює йому, а отже, орбіта близька до кругової. Виняток становить Меркурій, ексцентриситет якого становить 0.2. Це пояснюється близькістю Меркурія до зірки, впливом інших планет та його становищем при створенні Сонячної системи.