¿Cómo puede extenderse la gravedad del sol tan lejos y controlar los objetos en el borde del sistema solar?

¡Incluso la gravedad debida a la masa de tu cuerpo se extiende tan lejos! Será casi 10 ^ -29 pero aún no es igual a cero. Lo mismo vale para The Sun. Será mucho menos de lo que es en el sistema solar interno, pero no será cero. Es por eso que puede controlar objetos en el borde del sistema solar.

De acuerdo con la ley gravitacional de Newton,

F = (GM1 M2) / r ^ 2

Para obtener F = 0, necesitas poner r = infinito. ¿Pero dónde está ese infinito? Otra galaxia? ¿Al borde del Super Cluster? ¿Al borde del universo observable actual? No, porque todas estas distancias tienen un valor definido . Esto también significa que en el universo existe la gravedad del Sol. Es casi casi cero, pero no cero.

La estrella de la Tierra contiene aproximadamente el 99.8% de la masa del sistema solar. Esto crea un pozo de gravedad enorme con un tirón que se extiende mucho más allá del Cinturón de Kuiper y une planetas y cometas a su dominio gravitacional. El Sol influye en objetos distantes como los que ocupan la nube teórica de Oort (donde se cree que se originan muchos cometas de períodos largos).

La influencia del Sol solo está limitada por la gravedad de otros cuerpos celestes y estrellas. La perturbación lejana de esos cuerpos puede causar un cambio orbital de objetos distantes, enviándolos hacia el sol.

En realidad, si usa la gravedad para definir los bordes, el sistema Alpha Centauti tiene más masa, por lo que la interacción de la gravedad está más cerca de 1.8 años luz para nosotros y 2.5 para Alpha Centauri. Además, la nube de Oort, aunque tenemos alguna evidencia indirecta de las órbitas de su existencia, no se ha observado. entonces no conocemos el límite exterior. Puede que solo sea medio año luz. La parte exterior para fines prácticos está mucho más cerca. El cinturón de Kuiper con planetas enanos, como Sedna, Plutón y Haumea se extiende desde la órbita de Neptuno hasta varios cientos de UA. El área de lente gravitacional es de aproximadamente 550 UA, o aproximadamente 2 “días” de luz. Eso probablemente marca la parte externa utilizable de nuestro sistema.

La fuerza gravitacional solo atrae y nunca repele y puede actuar a una distancia infinita.
Newton explicó esta fuerza en su ley de gravitación universal. Afirmó que todos en el universo atraen a todos los demás cuerpos con una fuerza que es proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.

El sol es el cuerpo más grande del sistema solar. Contiene más del 99% de la masa del sistema solar. El sol con su masa dominante ejerce la mayor fuerza gravitacional en el sistema solar y mantiene todos los demás objetos en órbita y gobierna su movimiento.

Para un objeto que se mueve en un círculo, se requiere una fuerza para cambiar la dirección tal como se define en la primera ley de movimiento de Newton. Esta fuerza tira constantemente del objeto hacia el centro del círculo. Una fuerza que tira de un objeto hacia el centro de un círculo se llama fuerza centrípeta. La fuente de la fuerza centrípeta en el sistema solar es la fuerza gravitacional del sol. Sin la fuerza centrípeta del sol, los planetas viajarían en línea recta. La velocidad de los planetas es lo suficientemente alta como para acelerar continuamente hacia el sol sin abandonar sus órbitas. Es por esta razón que los planetas no caen al sol debido a su fuerte fuerza de atracción gravitacional.

La respuesta puede ser algo complicada, así que voy a limitar mi respuesta a la gravedad newtoniana.

La fórmula F = GmM / (r ^ 2) describe la fuerza que experimenta un objeto debido a la gravedad. Observe que no hay nada en esa fórmula que limite la distancia. Incluso un objeto en el centro de la galaxia ejerce una fuerza gravitacional sobre ti. El efecto es tan pequeño que no lo notas debido a la masa mucho más cercana justo debajo de tus pies.

Sin embargo, esta fuerza también se dirige hacia adentro. Entonces, técnicamente, todos deberíamos caer directamente al sol, ¿verdad?

Aquí es donde las cosas se ponen interesantes (al menos en mi mente). La Tierra, Júpiter, Saturno, etcétera, tienen algún movimiento dirigido perpendicularmente a la fuerza de la gravedad (tiene su origen en el momento angular de la nebulosa que se condensó para formar nuestro sistema solar).

Como es perpendicular, la fuerza gravitacional no la ralentiza ni la acelera (en promedio), solo cambia la dirección. De hecho, no hay fricción u otra fuerza que actúe contra este movimiento, por lo que nunca pierde impulso.

Todos los planetas orbitan bastante lentamente, lo que les permite tener órbitas cerradas (es decir, vuelven al mismo punto). Podría preguntar “qué sucede cuando un objeto tiene mucho movimiento perpendicular”.

La respuesta es que orbitan en órbitas muy elípticas o (si tienen aún más energía), escapan por completo del sistema solar.

La velocidad del objeto define su energía cinética.

Eche un vistazo a las tramas de “Pseudo-PE” aquí (hasta el final de la página):

Órbitas

Imagine la energía cinética como una línea horizontal que se extiende desde el eje hasta el infinito. Si la línea de energía cinética que acaba de imaginar está debajo del eje horizontal (la línea negra gruesa etiquetada como “r”), se llama “unida gravitacionalmente”, y es básicamente parte del sistema solar porque orbita alrededor del sol.

Si está arriba, entonces tiene suficiente energía para escapar. Esto se llama “Sin consolidar”, ya que en “el objeto no está gravitacionalmente unido al sistema solar”.

Pero, observe que la curva se extiende hasta el infinito. No importa qué tan lejos esté un objeto. Siempre se puede unir al sistema solar, siempre que su energía cinética sea lo suficientemente pequeña.

Por supuesto, eso se aplica al caso ideal de que solo hay sol en el universo. En el universo real, hay otras estrellas, y es probable que los objetos muy lejanos estén unidos a esas estrellas.

Cuando escuchas a los personajes de una historia de ciencia ficción hablar sobre el “pozo gravitacional”, esa curva es de lo que están hablando. Si estás debajo de la línea, estás atado a la estrella, el planeta o la luna. La dinámica orbital funciona de la misma manera, independientemente de la masa del objeto central, solo en diferentes escalas.

Pero la empresa de la nave estelar aparentemente puede usar sus motores para darle una gran cantidad de energía cinética y solo un motor de impulso para salir del Sistema Solar.

El gravitón no tiene masa, lo que significa que el campo gravitacional del Sol llegará hasta el infinito, dado el tiempo infinito. Actualmente se extiende a un radio de 42 mil millones de años luz. (Esto es cierto porque la materia componente del sol tenía un campo gravitacional del mismo tamaño, donde sea que estuviera antes de unirse al sol).

Supongo que la cifra citada de 2 años luz es el radio exterior de la Nube de Oort.

Sin embargo, alrededor de 2 años luz, el campo gravitacional combinado del agujero negro central y las estrellas & c dentro de la órbita del sol alrededor del centro de la galaxia, crece más que el sol. A esta distancia, el sol ya no puede aferrarse a los cuerpos en órbita, que serán arrastrados a trayectorias independientes alrededor del centro galáctico. Esto se conoce como la marea galáctica, y es igual a cualquier otra marea.

El borde del sistema solar se puede definir de diferentes maneras. Si pregunta “¿a qué distancia están los objetos que están en órbita alrededor del Sol?”, Entonces está describiendo la Nube Oort de los núcleos de cometas a más de 50,000 UA (podría estar 2-3 veces más lejos) y, por lo tanto, aproximadamente 1-2 años luz , o un tercio del camino a la estrella más cercana. Si pregunta “¿qué tan lejos llega hasta que la atracción de otra estrella excede la atracción hacia el Sol?”, Obtiene una respuesta ligeramente diferente que depende de la dirección, o un número si promedia las distancias típicas. Si pregunta “¿A qué distancia vemos planetas y planetas enanos?”, Obtiene una respuesta mucho más pequeña, más como 50–100 UA.

Si algo está unido al Sol o no depende de qué tan rápido se mueva en relación con el Sol. Si se mueve a la velocidad de escape o por encima de ella desde su posición, entonces no está atado. Otra forma de decir esto es si tiene energía neta positiva: 1/2 mv ^ 2 – GMm / r> 0 no está consolidado. Entonces m cancela y v = raíz cuadrada (2GM / r) es la velocidad de escape. A 50,000 UA, la velocidad de escape es de raíz cuadrada (1 / 50,000) veces su valor en la Tierra, 45 km / s, por lo que en la nube de Oort cualquier cosa que se mueva más rápido que 0.2 km / s en relación con el Sol no está limitada.

La dependencia 1 / r ^ 2 de la gravedad significa que se extiende con un valor distinto de cero hasta el infinito. Sin embargo, el efecto de la gravedad de nuestro Sol se volverá pequeño en comparación con el efecto de muchas otras estrellas si atraviesas incluso una fracción de nuestra Galaxia.

La gravedad teóricamente se extiende infinitamente, pero a la velocidad de la luz y se vuelve 4 veces más débil cada vez que duplica su distancia de la fuente. De todos modos, el borde del sistema solar es bastante arbitrario

Veo que otros dos o tres me han superado en esto. Pero el sistema solar tiene mucho menos de 2 años luz de diámetro.

Eso es una locura ridícula. Comencé a leer las cinco respuestas que precedieron a las mías, y las dos primeras parecían aceptar su premisa. De hecho, comencé a cuestionarme por un segundo. Gracias a Dios que los siguientes tres carteles señalaron que de ninguna manera es cierto, que de hecho el tamaño de nuestro sistema solar es en realidad una pequeña fracción de su número.

En cuanto a la naturaleza de su pregunta: el sol es enorme y está en el centro de nuestro sistema. “Controla” los planetas, planetoides, asteroides y planetas enanos, realmente solo en el sentido de que todos estos objetos orbitan a su alrededor. Ah, y también, casi toda la energía en todo el sistema actual o anterior llega (s / d) del sol.

Supongo que su respuesta es que la gravedad del sol hace exactamente lo que pensaba, pero con solo una fracción del alcance que imaginó.

Sabemos por la Teoría de la relatividad general de Einstein que los objetos masivos en realidad distorsionan y curvan el espacio; eso es realmente la gravedad. La distorsión podría continuar para siempre, pero en la práctica el efecto del sol termina donde comienza el de otra estrella. Por lo tanto, la gravedad del sol se extiende a todos los efectos prácticos hasta un punto intermedio entre nosotros y Proxima Centauri.

Lo que debería preguntarse es: ¿cómo no se extiende tanto la gravedad del sol?

¿Alguna vez has notado que el pequeño imán más pequeño puede vencer la gravedad de la Tierra? ¡Una pequeña cosa diminuta que supera todo el planeta!

En comparación con ese tipo de fuerza, la gravedad es realmente muy débil.

Por supuesto, si realmente queremos comparar las dos fuerzas, es complicado, si no imposible, porque los protones están hechos de quarks mientras que los electrones son fundamentales, y esa es la fuerza magnética en el trabajo, mientras que la gravedad es gravitones (¿existen?) o flexión del espacio-tiempo … Se pone raro. Y no soy doctora en física de ninguna manera.

El punto es: la gravedad ni siquiera es tan poderosa, en cierto modo.

Solo dejaré una respuesta rápida \ ejemplo aquí.

Si tuvieras dos partículas y las dejaras caer en los extremos opuestos del universo observable, y no tuvieras otras masas, energías o fuerzas en ninguna parte, ambas partículas serían atraídas una hacia la otra y eventualmente colisionarían. Por supuesto, tomaría mucho tiempo para que suceda, pero los cálculos del tiempo y la velocidad que alcanzarían son bastante fáciles.

Cada partícula en el universo está atrayendo a todas las demás partículas, a menos que haya algunas partículas antigravedad que aún no hemos descubierto. 🙂

Piénsalo así, la luna afecta las mareas en la Tierra, ¿verdad? Bueno, el Sol (también conocido como el Sol) es más de 64 MILLONES de veces más grande y mucho más masivo.

El Sol tiene más del 99% de la masa total del sistema solar por sí mismo.

Gravedad = GM m / r ^ 2

Por lo tanto, según la distancia de la pregunta es de 2 años luz, sería cuadrado e inversamente afectaría la gravedad.

Sin embargo, Mass of the Sun y el objeto que actúe serán proporcionales y sus productos afectarán.

Esta es la física newtoniana.

En el entorno de los extraterrestres, compara el espacio como una lámina de goma y las masas lo doblan.

Estoy mejor equipado con Newtoniano en lugar de Eiensteiniano.

La gravedad es la más débil de las cuatro fuerzas fundamentales. Pero su fuerza se puede sentir a cualquier distancia. Si el universo tenía solo 2 objetos y está separado por 10 años luz, los dos objetos sentirán la gravedad del otro y comenzarán a moverse cerca uno del otro.

La fuerza de gravedad entre dos objetos se calcula utilizando la fórmula

F = G * (m1 * m2) / r ^ 2

Incluso si ‘R’ la distancia entre los objetos es infinito, el valor de F estará cerca de 0 pero no de 0.

El sistema solar no tiene nada de grande.

La gravedad continúa para siempre, así que a menos que estés más cerca de otra fuente que sea más fuerte, la gravedad del sol será la fuerza dominante.

Miremos esto de otra manera. ¿Por qué habría algún límite en la extensión del campo gravitacional del sol? Sin duda, la intensidad del campo se debilitaría con la distancia y en algún momento el campo de otro cuerpo sería significativamente más fuerte, pero no hay razón para pensar que simplemente dejaría de existir y el punto en el que ya no sería dominante. se basa estrictamente en qué más hay en la dirección considerada.

Voyager 1 actualmente en el espacio interestelar está a un día luz de nosotros. Entonces, calcular que el sistema solar es tan grande como 2 días luz y no 2 años luz. Ahora masa de tierra = 6 * 10 ^ 24kgs

• La masa del sol es millones de veces la masa de la tierra. Por lo tanto, la atracción de la gravedad puede calcular GM / R * R
• Por supuesto, este es un gran valor debido a la masa del sol.

Porque el sol es REALMENTE grande.