Prečo Zem nespadne do Slnka, hoci naša hviezda má násobne silnejšie gravitačné pole?
Gravitácia Slnka je asi 27,9-krát väčšia ako gravitácia Zeme, no aj napriek tomu sme ešte „nespadli“ do Slnka. Ako je to možné?
Vieme, že Slnko tvorí približne 99% masy hmoty, ktorú nájdeme v Slnečnej sústave. Ide vôbec o najmasívnejší objekt v našom okolí, ktorý „drží“ všetko po kope. Pre tých, ktorí nevedia, tak hmotnosť Slnka je 1,9891 × 10 na 30 kg, čo je približne 200000000000000000000000000000 kg. Rovnako treba uviesť, že priemer našej hviezdy je 1.39 milióna kilometrov, čo je 109-násobok priemeru Zeme. Gravitácia Slnka je asi 27,9-krát väčšia ako gravitácia Zeme. Dokonca v malej miere ovplyvňuje aj príliv a odliv! Prečo teda naša planéta nepadne do Slnka?
Do Slnka padáme neustále, no…
Jednoduchá odpoveď je, že do Slnka padáme neustále, vysvetľuje Dr. Christopher S. Baird z West Texas A&M University. No je tam jedno veľké ALE. Môže to znieť katastroficky, že neustále padáme do našej hviezdy, no pravda je taká, že ak by sa to nedialo, tak by sme vyleteli zo Slnečnej sústavy.
„Gravitácia je centrálne príťažlivá sila, čo znamená, že objekty v gravitačnom poli vždy padajú smerom k zdroju gravitácie. Gravitácia je spôsobená hmotnosťou, takže objekty s väčšou hmotnosťou, ako sú planéty a hviezdy, vyvíjajú veľkú gravitáciu. Zem a všetko na nej neustále padá smerom k Slnku kvôli obrovskej slnečnej gravitácii. Tento výrok nie je metaforou ani slovnou hračkou. Zem doslova padá k Slnku pod jeho nesmiernou gravitáciou.“, vysvetľuje Baird.
Prečo sme ešte nespadli do našej hviezdy?
Pýtate sa, prečo sme ešte nespadli do Slnka? Je to dobrá otázka, veď neustále padáme! Našťastie pre nás, Zem má veľkú bočnú hybnosť. Vedci pre tento efekt používajú frázy ako napríklad „stabilná obežná dráha“ alebo „uzavretá trajektória“, ale v zásade tým myslia, že padáme k objektu, ktorý nás priťahuje.
Skvelým príkladom môžu byť astronauti na medzinárodnej vesmírnej stanici, ktorí krúžia okolo našej planéty. Mohlo by sa zdať, že sú v prostredí, kde na nich nevplýva gravitácia, no nie je to pravda. Vplýva na nich zemská a slnečná príťažlivosť. Ak by sme chceli byť presní, tak ISS je v skutočnosti vo fáze voľného pádu k Zemi. Astronauti na obežnej dráhe teda neustále padajú. Samozrejme, vďaka motorom, ktoré majú na stanici, sa môžu „odraziť“, aby zostali krúžiť na orbite našej planéty.
Newtonov zákon gravitácie
Isaac Newton gravitáciu vysvetľoval šikovným spôsobom. Predstavte si teraz, že máte kanón, z ktorého vystrelíte projektil určitou rýchlosťou. Ten v dôsledku gravitácie padne o niekoľko stoviek metrov na zem. No, ak by ste vystrelili projektil pod rovnakým uhlom ale vyššou rýchlosťou, tak doletí tento projektil ďalej. Ak loptičku ale vystrelíte dostatočne rýchlo stále spadne, ale nikdy sa jej nepodarí zasiahnuť zem. Zem sa bude ohýbať rýchlejšie, ako k nej môže loptička spadnúť. V dôsledku toho bude loptička neustále padať a míňať a nakoniec bude krúžiť okolo povrchu. Presne toto robia satelity. Ak chcete, aby objekt obiehal okolo Zeme, musíte mu dať dostatočnú rýchlosť, aby pri páde minul Zem.
Neprehliadnite
„Ak by Zem nepadala okolo Slnka, svojou vlastnou zotrvačnosťou by divoko vyletela z obežnej dráhy.“
Padajúca trajektória Zeme okolo Slnka v kombinácii s naklonením Zeme spôsobuje rôzne ročné obdobia. Všetky planéty v našej slnečnej sústave padajú okolo Slnka, ale majú dostatočnú rýchlosť, aby ho nezasiahli.
Vy, Zem a Slnko neustále padáte okolo stredu galaxie. Zem sa raz za 24-hodín otočí okolo svojej osi, čo vnímame ako striedanie dňa a noci. Rotuje rýchlosťou okolo 1600 km/h, ale my nič necítime. Prečo necítime všetok tento klesajúci pohyb? Zažívame všetky tieto pády, len si to nevšimneme. Slnko je v porovnaní s ľuďmi tak ďaleko, že náš klesajúci pohyb okolo Slnka je veľmi blízko konštantnej rýchlosti v priamke. Zaujímavé je, že v priamom smere nie je cítiť konštantnú rýchlosť.
Komentáre