شد الحبل (علم الفلك)

يُعرف التجاذب بين الكواكب والشمس في علم الفلك بنسبة جاذبية الكواكب إلى جاذبية الشمس على قمر طبيعي . وقد صاغ هذا المصطلح إسحاق أسيموف في مجلة الخيال العلمي والفانتازيا عام 1963. [ 1 ]

قانون الجاذبية الكونية

وفقًا لقانون إسحاق نيوتن للجاذبية الكونية

F=جيم1م2د2{\displaystyle F=G\cdot {\frac {m_{1}\cdot m_{2}}{d^{2}}}}

في هذه المعادلة

F هي قوة الجذب
G هو ثابت الجاذبية
m1 و m2 هما كتلتا جسمين
d هي المسافة بين الجسمين

قوتان الجذب الرئيسيتان المؤثرتان على القمر الصناعي هما جاذبية الشمس وجاذبية الكوكب الذي يدور حوله القمر الصناعي. لذلك، فإن هاتين القوتين هما

Fص=جيممصدص2{\displaystyle F_{p}={\frac {G\cdot m\cdot M_{p}}{d_{p}^{2}}}}
Fs=جيممsدs2{\displaystyle F_{s}={\frac {G\cdot m\cdot M_{s}}{d_{s}^{2}}}}

حيث يمثل الرمزان السفليان p و s النجم الأساسي والشمس على التوالي، و m هي كتلة القمر الصناعي.

نسبة الاثنين هي

FصFs=مصدs2مsدص2{\displaystyle {\frac {F_{p}}{F_{s}}}={\frac {M_{p}\cdot d_{s}^{2}}{M_{s}\cdot d_{p}^{2}}}}

مثال

كاليستو هو قمر تابع لكوكب المشتري . المعاملات في المعادلة هي [ 2 ]

  • المسافة بين كاليستو والمشتري (d p ) هي 1.883 · 10 6 كم.
  • كتلة كوكب المشتري (M p ) هي 1.9 × 10²⁷ كجم
  • المسافة بين كوكب المشتري والشمس (أي متوسط ​​المسافة بين كاليستو والشمس، d s ) هي 778.3 · 10 6 كم.
  • كتلة الشمس (M s ) هي 1.989 × 10 30 كجم
FصFs=1.91027(778.3)21.9891030(1.883)2163{\displaystyle {\frac {F_{p}}{F_{s}}}={\frac {1.9\cdot 10^{27}\cdot (778.3)^{2}}{1.989\cdot 10^{30}\cdot (1.883)^{2}}}\approx 163}

تشير النسبة 163 إلى أن جاذبية الشمس أضعف بكثير من جاذبية الكواكب.

جدول الكواكب

يُدرج أسيموف نسبة شد الحبل لـ 32 قمراً صناعياً (كانت معروفة آنذاك في عام 1963) من المجموعة الشمسية. تُظهر القائمة أدناه مثالاً واحداً من كل كوكب.

أساسيالقمر الصناعينسبة شد الحبل
نبتونتريتون8400
أورانوستيتانيا1750
زحلتيتان380
كوكب المشتريغانيميد490
المريخفوبوس195
أرضقمر0.46

الحالة الخاصة للقمر

على عكس الأقمار الأخرى في النظام الشمسي ، فإن جاذبية القمر للشمس تفوق جاذبية كوكبه الأم. ووفقًا لأسيموف، فإن القمر كوكب يدور حول الشمس بتناسق دقيق مع الأرض. [ 1 ]

مراجع

  1. 1 2 أسيموف، إسحاق (1976). أسيموف في علم الفلك . دار كورونيت للنشر. الصفحات 125-139 . ISBN  0-340-20015-4.
  2. ^ أرني ، توماس (أغسطس 1997). الاستكشافات . ماك جراو هيل. ص 543 – 545. ISBN  0-07-561112-0.