Γιατί οι πλανήτες διαφέρουν στην ταχύτητα επανάστασης γύρω από τον ήλιο;
1. Ο τρίτος νόμος του Kepler:
* Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι το τετράγωνο της τροχιακής περιόδου ενός πλανήτη (ο χρόνος που χρειάζεται για την ολοκλήρωση μιας τροχιάς) είναι ανάλογος προς τον κύβο της μέσης απόστασης από τον ήλιο.
* Με απλούστερους όρους, όσο πιο μακρύτερα είναι ο πλανήτης από τον ήλιο, τόσο περισσότερο χρειάζεται για να ολοκληρωθεί μια τροχιά και ως εκ τούτου τόσο πιο αργή είναι η ταχύτητα της επανάστασης.
2. Διατήρηση της γωνιακής ορμής:
* Κάθε αντικείμενο σε κίνηση έχει γωνιακή ορμή, η οποία είναι ένα μέτρο της τάσης του να συνεχίσει να περιστρέφεται.
* Η βαρύτητα του ήλιου τραβά τους πλανήτες, αλλά οι πλανήτες έχουν επίσης τη δική τους γωνιακή ορμή.
* Καθώς ένας πλανήτης κινείται πιο κοντά στον ήλιο, η τροχιακή ταχύτητά του αυξάνεται για να διατηρήσει τη γωνιακή ορμή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η απόσταση του πλανήτη από τον ήλιο (η ακτίνα του) μειώνεται, οπότε η ταχύτητά του πρέπει να αυξηθεί για να διατηρήσει μια σταθερή γωνιακή ορμή.
Εδώ είναι μια απλοποιημένη αναλογία:
Φανταστείτε έναν περιστρεφόμενο πατινάζ πάγου. Όταν τραβούν τα χέρια τους κοντά στο σώμα τους, γυρίζουν γρηγορότερα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η στιγμή της αδράνειας μειώνεται, γεγονός που απαιτεί αύξηση της γωνιακής τους ταχύτητας για να διατηρήσει τη γωνιακή τους ορμή σταθερή. Ομοίως, οι πλανήτες πιο κοντά στον ήλιο έχουν μικρότερη τροχιακή ακτίνα, οπότε πρέπει να κινηθούν γρηγορότερα για να διατηρήσουν τη γωνιακή τους ορμή.
Συνοπτικά:
* Όσο πιο μακριά είναι ο πλανήτης από τον ήλιο, τόσο πιο αργή είναι η ταχύτητα επανάστασης λόγω του τρίτου νόμου του Kepler.
* Οι πλανήτες πιο κοντά στον ήλιο κινούνται γρηγορότερα για να διατηρήσουν τη γωνιακή ορμή καθώς η απόσταση τους από τον ήλιο μειώνεται.
Αυτοί οι δύο παράγοντες εξηγούν μαζί γιατί οι πλανήτες έχουν διαφορετικές ταχύτητες επανάστασης γύρω από τον Ήλιο.
