Как далеко солнце может поддерживать вращение небесных тел?

Астрономы определяют Солнечную систему как расстояние, находящееся под действием гравитации от Солнца.

Я читал, что облако Оорта , вероятно, самый дальний объект, который окружает солнце. Считается, что сфера этого ледяного облака окружает Солнце на расстоянии до 50 000 астрономических единиц , что составляет его общий диаметр почти два световых года.

Как далеко может простираться гравитация Солнца, чтобы удерживать небесные тела вокруг него? Облако Оорта может быть самым дальним известным телом, но его край не отмечает конец эффективного гравитационного притяжения Солнца.

Похоже, кто-то быстро разобрался с этим, может быть отправной точкой?: forum.cosmoquest.org/… . Однако это очень грубая оценка; у нас есть много звезд различной массы поблизости.
Если вы перефразируете этот вопрос как «где в галактике/вселенной гравитация Солнца сильнее, чем гравитация любой другой звезды», вы можете использовать диаграмму Вороного, чтобы получить математически точный ответ. Как отмечают другие, это около 2,25 лет в направлении Альфы Центавра, но может быть больше в других направлениях. Кто-то должен заниматься математикой.
@barrycarter Тройка Альфа Центавра имеет массу чуть более 2,1 массы Солнца. Вот и ставится "троянская точка", если это можно так назвать, ближе к 1,75 ля, а не к 2,25. Небольшая придирка.
@userLTK Хороший вопрос. Я смутно припоминаю, что читал, что Альфа Центавра примерно такого же размера, как Солнце. Хотя это правда, я забыл, что это тройная звезда.

Ответы (1)

Гравитационное притяжение Солнца простирается бесконечно далеко, и, если бы Вселенная была в противном случае пуста, тело могло бы вращаться вокруг нее (очень медленно) на неограниченном расстоянии.

Однако в остальном Вселенная НЕ пуста. Ближайшие другие звезды в данный момент находятся примерно в 4 световых годах от Солнца, поэтому тело, находящееся на расстоянии более двух световых лет, обычно будет чувствовать такое же сильное притяжение от других звезд, как и от Солнца, и поэтому на самом деле не будет вращаться вокруг Солнца.

Это некоторое упрощение, потому что (а) Солнце не окружено другими звездами, находящимися в четырех направлениях во всех направлениях (вот карта ближайших звезд ), поэтому тело может двигаться по орбите таким образом, что оно не пройти между солнцем и любым из его ближайших соседей; (b) не все звезды имеют одинаковую массу, многие из них меньше Солнца, но некоторые (например, Сириус) намного больше, поэтому их гравитационные влияния различны, и (c) все звезды движутся, так что время от времени одна немного ближе, нарушая орбиты.

-1На самом деле это не отвечает на вопрос: «Как далеко солнце может поддерживать вращение небесных объектов?» и не дает никакой информации о том, где, как предполагается, заканчивается облако Оорта. Все это говорит о том, что это интересная проблема, и вот некоторые вещи, о которых следует подумать, если вы собираетесь попытаться ответить на нее .
Я бы сказал, что мой ответ 2ly со значительными оговорками, но в основном вы правы. Вопрос требует некоторого уточнения — самое главное, как долго вы хотите, чтобы орбита оставалась стабильной? В 1ly орбитальный период составляет десятки миллионов лет, поэтому звездное окружение будет довольно сильно меняться за одну орбиту. Я думаю, вы могли бы попытаться вычислить вероятность завершения одной орбиты без серьезных возмущений от другой звезды в зависимости от размера орбиты или что-то в этом роде.
Ответ должен включать галактические приливы, поскольку, насколько мне известно, это то, что устанавливает предел около 100 000 а.е.
@RobJeffries незначительная точка, но 100 000 а.е. - это более 1 светового года. Я думаю, вы хотели сказать, что она была ближе, чем на 1 световой год.
@userltk Да, это «около» 100 000 а.е., но не сферически симметрично.