Πώς μετράτε άλλους πλανήτες βαρύτητας με βάση τη βαρύτητα;
1. Περίοδος και απόσταση:
- Παρατηρούμε την τροχιακή περίοδο (πόσο καιρό χρειάζεται ένα φεγγάρι ή δορυφόρος για να τροχιάσει έναν πλανήτη) και την απόσταση αυτού του φεγγαριού ή δορυφόρου από τον πλανήτη.
- Ο τρίτος νόμος της πλανητικής κίνησης του Kepler μας λέει ότι το τετράγωνο της τροχιακής περιόδου είναι ανάλογος προς τον κύβο της τροχιακής ακτίνας. Αυτή η σχέση συνδέεται άμεσα με τη βαρυτική δύναμη μεταξύ του πλανήτη και του φεγγαριού/δορυφόρου του.
- Με τη σύνδεση των παρατηρούμενων τιμών, μπορούμε να υπολογίσουμε τη βαρυτική δύναμη που δρουν στο φεγγάρι/δορυφόρο και από αυτό μπορούμε να προσδιορίσουμε τη μάζα του πλανήτη (και έτσι τη βαρύτητά του).
2. Shift Doppler:
- Το φως από ένα αστέρι θα μετατοπιστεί ελαφρώς σε συχνότητα (κόκκινη μετατόπιση ή blueshifted) καθώς επηρεάζεται από τη βαρύτητα ενός πλανήτη που τον περιστρέφεται.
- Μπορούμε να μετρήσουμε αυτή τη μετατόπιση χρησιμοποιώντας φασματογράφημα και η ποσότητα της μετατόπισης μας λέει τη μάζα του πλανήτη. Αυτή η μέθοδος είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για την ανακάλυψη exoplanets (πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από άλλα αστέρια).
3.
- Όταν ένα διαστημικό σκάφος πετάει πέρα από έναν πλανήτη, η τροχιά του επηρεάζεται ελαφρώς από τη βαρύτητα του πλανήτη.
- Μπορούμε να μετρήσουμε με ακρίβεια τη διαδρομή του διαστημικού σκάφους και να χρησιμοποιήσουμε αυτές τις πληροφορίες για να υπολογίσουμε τη βαρύτητα του πλανήτη.
Συνοπτικά, δεν μετράμε άμεσα τη βαρύτητα χρησιμοποιώντας την ίδια τη βαρύτητα, αλλά χρησιμοποιούμε άλλα παρατηρούμενα φαινόμενα που σχετίζονται με τη βαρύτητα (όπως η τροχιακή κίνηση, η μετατόπιση φωτός ή οι τροχιές διαστημικών σκαφών) για να υπολογίσουμε τη βαρυτική δύναμη ενός πλανήτη.
