Насколько близко к космической скорости большинство комет из облака Оорта?

Пользователь @antlersoft написал хороший ответ на мой вопрос о разнице между барицентрической и гелиоцентрической моделями Солнечной системы применительно к кометам (пограничным случаям систем). В комментарии @DavidHammen упоминается, что

Планетарные возмущения вблизи перигелия изменят афелий для большинства объектов с большим эксцентриситетом, независимо от используемых координат.

Потому что большинство комет имеют наклонение, отличное от наклона плоскости эклиптики, и не пересекают орбиту планеты, за знаменитым исключением кометы Боуэлла, пролетавшей близко от Юпитера, с наклонением всего 1,66 градуса. В результате, почему таких малых возмущений планет на расстоянии нескольких а.е. достаточно, чтобы перевести комету с замкнутой на открытую орбиту? Насколько близко к космической скорости большинство комет из облака Оорта?

См. раздел 3 настоящего документа . См. также: www2.ess.ucla.edu/~jewitt/oort2.html

Ответы (1)

Следствием обратимости орбит является то, что все, что свободно падает с расстояния, близкого к межзвездному, достигает почти космической скорости или быстрее. Возьмите уравнение Vis-Viva, формулу для скорости объектов на кеплеровских орбитах/траекториях:

в "=" мю ( 2 р − 1 а )

Где р - радиальное расстояние, а - большая полуось, а мю стандартный гравитационный параметр.

Когда а очень, очень большой по сравнению с р , все начинает выглядеть так:

в "=" мю ( 2 р )

Это формула для скорости убегания.

Таким образом, почти все, что падает из облака Оорта во внутреннюю часть Солнечной системы, будет как минимум соскабливать нижнюю часть скорости убегания во внутренней системе.

Например, считается, что внутренний край облака Оорта начинается примерно 2 000 А U от Солнца, согласно Обзору Солнечной системы НАСА . Поскольку такой объект на высокоэллиптической орбите, который уносит его так далеко, будет иметь большую полуось около 1 000 А U . Большая полуось Юпитера проходит примерно 5 А U .

Расчет Vis-viva помещает объект, вращающийся вокруг Солнца с большой полуосью 1000 А U двигаться в 18 814 м / с когда он достигает 5 А U . Солнечная скорость убегания на 5 А U является 18 837 м / с , разница 23 м / с это было бы проглочено целиком, если бы я использовал правильные значащие цифры в расчетах.

Очень красивое объяснение. По сути: это просто прыгнуть лягушкой с кометы, чтобы вызвать ее :)
Любой объект, подчиняющийся уравнению vis-viva, связан со звездой, все, что связано, имеет коэффициент 1 / ( 2 ) между его скоростью в перигелии и скоростью убегания в перигелии...
@AtmosphericPrisonEscape Оба ваших утверждения неверны. Уравнение Vis-viva работает для всех кеплеровских орбит и траекторий, если вы используете отрицательную большую полуось для гиперболических траекторий. Скорость убегания / 2 = круговая орбитальная скорость только для выбранного расстояния.
Просто скорость в перигелии не радиальная, а тангенциальная, так как объект должен двигаться по орбите. Кроме того, приближение для больших a справедливо только в приближении бесконечного эксцентриситета, которое не дано для всех малых тел Солнечной системы.
@AtmosphericPrisonEscape Если объект в перигелии р п движется в в п "=" мю р п , то эта орбита должна быть круговой. Для эллиптической орбиты она всегда будет двигаться быстрее , чем скорость в перигелии, что делает недействительным ваше 1 / 2 претензия по соотношению. В соответствии с кеплеровско-ньютоновским упрощением двух тел любая скорость, величина которой меньше локальной скорости убегания в любом направлении, приводит к эллиптической орбите.
Насколько близко к космической скорости большинство комет из облака Оорта?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v