Хорошая модель Солнечной системы: увеличивает ли расстояние между объектами гравитация? [закрыто]

Вопреки здравому смыслу кажется, что в некоторых случаях гравитация приводит к более высокой орбите и большему расстоянию. Например, Луна притягивается к Земле, но из-за того, что она получает более высокую скорость, она оказывается дальше от Земли.

Кроме того, наша Солнечная система могла быть в первые дни намного меньше (согласно модели Ниццы), но из-за гравитации Юпитера и Сатурна внешние планеты были отодвинуты дальше от Солнца, хотя между планетами должно быть притяжение, что предполагает становятся меньше, а не больше.

Модель Ниццы — это сценарий динамической эволюции Солнечной системы. [...] Он предлагает миграцию планет-гигантов из начальной компактной конфигурации в их нынешние положения спустя много времени после рассеивания исходного протопланетного газового диска. [...] Эта планетарная миграция используется в динамическом моделировании Солнечной системы для объяснения исторических событий, включая Позднюю тяжелую бомбардировку внутренней части Солнечной системы, формирование облака Оорта [и т. д.]. [...]

Теперь, например, кометы также получают более высокие орбиты, поскольку они притягиваются к Солнцу? Итак, всегда ли гравитация вызывает большие расстояния между объектами?

Я не уверен, что понимаю ваш вопрос. Если Луна получит больше кинетической энергии, она будет менее ограничена гравитацией, и, как следствие, расстояние до нее будет увеличиваться.
Не могли бы вы уточнить ваше утверждение «из-за притяжения Юпитера и Сатурна внешние планеты были отодвинуты дальше от Солнца»? Как написано, мне непонятно, о чем вы спрашиваете.
Флорис: Я не могу подробно описать это, потому что я не знаю, как это работает. Это тоже часть вопроса. Но я думаю, что Юпитер притягивал внешние планеты таким образом, что они получали более высокую кинетическую энергию, как наша Луна, и поэтому уходили вовне. Эта меньшая солнечная система была рассчитана в модели Ниццы.

Ответы (1)

Гравитация имеет тенденцию притягивать вещи друг к другу: это сила притяжения. Проблема в том, что (в общем) также необходимо сохранять энергию и импульс. Это один из способов понимания орбит: хотя гравитация сближает вещи, если вы начнете с двух точечных масс и относительной скорости, они будут двигаться по орбите, а не сталкиваться, потому что угловой момент должен сохраняться.

То же самое верно и в этих более сложных примерах. Причина, по которой Луна на самом деле (очень медленно) удаляется от Земли, заключается в том, что энергия вращения передается от вращения Земли на орбиту Луны (это происходит через приливные силы). Эта проблема сложна, потому что важны диссипативные силы (которые не сохраняют кинетическую / потенциальную энергию).

В модели Ниццы (которая, имейте в виду, может быть или не быть очень полезной для объяснения динамики планет) газовые гиганты движутся наружу, обмениваясь энергией и угловым моментом с меньшими телами (астероидами, планетезималями, газом и т. д.), которые затем двинулся внутрь. В модели Ниццы определенно не все вещи движутся наружу, есть просто обмен между внешними и внутренними объектами, и так случается, что астероиды/планетезимали/газ затем аккрецируются на наши нынешние планеты, на Солнце или рассеиваются.

+1 Я пропустил точку зрения OP, но это: Grand Tack и это расширение модели Nice могут представлять интерес. Scientific American Solar System Evolution