Земята и другите планети се въртят около Слънцето - това е добре известен факт и никой не би се сетил да се усъмни в това твърдение. Въпреки това днес учените настояват, че всъщност всичко в Слънчевата система се върти около така наречения „център на масата“, включително и самото слънце! Какво означава?
Известно е, че Слънцето е центърът на Слънчевата система, около която се въртят осем планети, планети джуджета, астероиди, няколко метеорита и няколко далечни комети. Това знаем от училище. Можем да кажем, че това е един вид неопровержима истина, тъй като учените по едно време доказаха, че Земята не е центърът на Вселената и че Земята, подобно на останалите планети, се върти около Слънцето.
Между другото, това е вярно, но с някои резерви. Всъщност всичко в Слънчевата система се върти около така наречения „център на масата на слънчевата система“, включително и самото слънце. Наскоро учените обхванаха това в поредица от видеоклипове. Какви тайни разкриха?
Въртене около центъра на масата
Центърът на масата, или барицентърът, около който се въртят различни планети и небесни тела в нашата Слънчева система, е точката, в която един обект е перфектно балансиран, като цялата му маса е равномерно разпределена от всички страни. Между другото, понякога центърът на масата е директно в средата на обекта.
Например, можете лесно да намерите центъра на масата на владетел. Опитайте да поставите линийката на пръста си и да я подравните така, че да стои удобно на пръста ви и да не пада. По този начин ще намерите място на владетеля, благодарение на което можете да го държите само с един пръст. Това е центърът на масата или, както се нарича още, центърът на тежестта.
В нашата слънчева система центърът на масата рядко съвпада с центъра на слънцето. Това означава, че всички тела в Слънчевата система не се въртят около центъра на Слънцето. Разбира се, планетите се въртят около слънцето, но тук ще говорим за точното положение и истински център, около който се въртят всички обекти в Слънчевата система.
Промоционално видео:
За да докаже този факт, планетарният учен от JAXA Джеймс О'Доногюе създаде анимация, която показва Слънцето, Сатурн и Юпитер, които играят влекачи около барицентъра, карайки Слънцето да се движи в циклични мини орбити.
В свободното си време планетарен учен създава анимации, които ясно демонстрират как планетите, звездите и скоростта на светлината работят от физическа гледна точка. Според него е естествено да мислим, че се въртим около центъра на Слънцето, но това много рядко се случва, тъй като центърът на масата на Слънчевата система рядко съвпада с центъра на Слънцето, а самото Слънце се върти милиони километри около барицентъра, понякога преминавайки над него, понякога се отклонява от него …
Масовият център на Слънчевата система не съвпада с центъра на Слънцето
Въпросът е: защо центърът на масата на Слънчевата система не съвпада с центъра на Слънцето, въпреки че абсолютното мнозинство от масата на Слънчевата система принадлежи на Слънцето? Логично центърът на Слънцето трябва да съвпада с барицентъра на Слънчевата система, защото по-голямата част от масата на Слънчевата система пада върху нея - 99,8%.
Всъщност за това са виновни Юпитер и неговата гравитация. Както обсъждахме по-рано, Слънцето представлява 99,8% от масата на Слънчевата система, но Юпитер съдържа повечето от останалите 0,2%. Тази маса предизвиква гравитационно привличане, като леко издърпва Слънцето от барицентъра на Слънчевата система, което просто трябва да съвпада с центъра на Слънцето.
Можем да кажем, че Слънцето се върти леко около Юпитер. С други думи, твърдението, че планетите се въртят около звездите не е неизменна истина, тъй като планетите и звездите се въртят около собствения си барицентър.
Какъв е центърът на масата?
В астрономията центърът на масата или барицентърът е центърът на масата на две или повече тела, които се въртят едно около друго, тоест точката, около която се въртят тези обекти. Тя е важна концепция в области като астрономия и астрофизика.
Ако едно орбитално тяло е по-голямо от другото и телата им са сравнително близо един до друг, тогава барицентърът обикновено ще бъде в рамките на по-големия обект.
В този случай, вместо две тела, които се въртят около точка между тях, по-малко масивен предмет ще се върти около по-масивен. В същото време ще забележите, че по-тежкото тяло ще се размаха леко. Същият е случаят със системата Земя-Луна, тъй като центърът на масата е на разстояние 4691 км от центъра на Земята, което е само 75% от радиуса на Земята (6378 км).
Земята и Луната изпълняват по-опростен танц, докато барицентърът остава в рамките на Земята. Между другото, те не съответстват на реалния център на Земята поради гравитацията на Луната, която леко дърпа Земята.
Когато две тела имат еднаква маса, барицентърът по правило ще бъде разположен между тях и двете тела ще се въртят около него. Такъв е случаят с Плутон и неговия спътник Хирон, както и с много бинарни астероиди и звезди. В рамките на Слънчевата система подобно явление може да се наблюдава сред много планети и техните спътници.
Между другото, Плутон изпълнява специален танц със своя спътник Хирон, но има една разлика, която е, че барицентърът винаги е извън Плутон.
Когато по-малко масивен обект е на голямо разстояние, тогава барицентърът може да бъде извън по-големия обект. Такъв е случаят с Юпитер и Слънцето. Въпреки факта, че Слънцето е хиляда пъти по-голямо от Юпитер, барицентърът се намира извън Слънцето поради относително голямото разстояние между тях.
В крайна сметка всяка планетарна система се върти около невидима точка, която е в центъра.
Значението на масовия център за учените
Барицентърът понякога помага на астрономите да намерят скрити планети в орбита на други звезди, тъй като е много трудно веднага да се определи местоположението на екзопланети. Обикновено са затъмнени от отблясъците на звезди, обикалящи около центъра на масата.
Между другото, благодарение на колебанието на звездите, учените могат да установят съществуването на планета. И изучавайки барицентри и използвайки много други методи, астрономите вече са успели да открият много планети в орбита на други звезди.
В астрономията има така наречените "барицентрични координати", тоест координатите на точка спрямо координатната система, чийто произход е в центъра на тежестта на системата. Международната небесна координатна система (ICRS) използва барицентрична координатна система, която се фокусира върху центъра на Слънчевата система, локализирайки нейните обекти.