Orbita la Tierra .
Algunas personas afirman que si compara la velocidad orbital de la Luna alrededor de la Tierra (aproximadamente 1 km / seg) con la velocidad orbital de la Luna alrededor del Sol (lo mismo que la velocidad de la Tierra alrededor del Sol, aproximadamente 30 km / seg. ), verás que la órbita de la Luna siempre es convexa al Sol; en otras palabras, no hace un patrón irregular alrededor del Sol, como es de esperar:
Ese diagrama es exagerado; en esa escala, el camino combinado de la Luna alrededor de la Tierra y el Sol se parecería a un círculo (y para ser claros, el enlace de arriba no hace la afirmación de que la Luna orbita al Sol más que a la Tierra, solo apunta fuera de los patrones).
Además, si calcula la fuerza de la gravedad del Sol en la Luna, ¡encontrará que es más del doble de la fuerza de la gravedad de la Tierra en la Luna!
Whoa Entonces, ¿la Luna orbita la Tierra o el Sol?
Resulta que orbita la Tierra, a pesar de estas afirmaciones. Las afirmaciones anteriores son ciertas, pero no son importantes en este argumento. En cambio, tienes que mirar algo llamado la esfera Hill. Básicamente, es el volumen de espacio alrededor de un objeto donde la gravedad de ese objeto domina sobre la gravedad de un objeto más masivo pero distante alrededor del cual orbita el primer objeto.
OK, en inglés, es el volumen del espacio alrededor de la Tierra donde la gravedad de la Tierra es más importante que la del Sol. Si algo está orbitando la Tierra dentro de la esfera de la Colina de la Tierra, será un satélite de la Tierra y no el Sol.
La derivación de las matemáticas no es terriblemente importante aquí (y está en la página de Wikipedia si tiene curiosidad), pero cuando conecta los números, encuentra que la esfera de la colina de la Tierra tiene un radio de aproximadamente 1,5 millones de kilómetros. El radio orbital de la Luna de 400,000 km lo mantiene bien dentro de la esfera de la Colina de la Tierra, así que ahí lo tienes. La Luna orbita la Tierra más de lo que orbita el Sol . En realidad, hace ambas cosas , y decir que orbita alrededor de una y no la otra es una tontería de todos modos .
¿Pero qué hay de esas otras afirmaciones? Bueno, la forma orbital no tiene mucho sentido para este argumento. Obtendrá ese patrón siempre convexo para cualquier luna que orbita un planeta lo suficientemente lejos en comparación con la distancia del planeta al Sol. Pero mientras esa luna esté dentro de la esfera de la colina del planeta, orbitará más al planeta que al Sol.
Y el hecho de que el efecto de la fuerza de gravedad del Sol en la Luna es más fuerte que el de la Tierra es interesante, pero no relevante. Por qué no? ¡Porque el Sol está tirando tanto de la Tierra como de la Luna! Dado que tanto la Tierra como la Luna están aproximadamente a la misma distancia del Sol (el Sol está 400 veces más lejos de nosotros que la Luna), la aceleración de la fuerza debida a la gravedad del Sol en la Luna y la Tierra es casi la misma. Eso significa que la gravedad del Sol es importante para mantener a la Tierra y la Luna juntas orbitando el Sol, pero no afecta a la Tierra y la Luna como un sistema. La Luna todavía está gravitacionalmente unida a la Tierra.
Piénselo de esta manera: si el Sol desapareciera, la Luna seguiría orbitando la Tierra como lo hace ahora. Eso significa que la gravedad del Sol no afecta mucho al sistema Tierra / Luna . Por otro lado, si la Tierra desapareciera, la Luna también seguiría orbitando al Sol . Eso significa que la gravedad de la Tierra tampoco afecta mucho la órbita de la Luna alrededor del Sol.
Ahora, si movimos el sistema Tierra / Luna más cerca del Sol, entonces todo esto comienza a importar. Eso es porque eventualmente llegas a un punto donde el tamaño de la órbita de la Luna llega a ser significativo en comparación con el tamaño de la órbita de la Tierra alrededor del Sol . En ese caso, cuando la Luna orbita alrededor de la Tierra, cuando está más cerca del Sol, la gravedad del Sol se vuelve significativa en comparación con la gravedad del Sol en la Tierra (recuerde, en este momento ese efecto de fuerza es casi el mismo). ¡Pero así es exactamente como funciona la idea de la esfera Hill!Resulta que si moviste la Tierra y la Luna a unos 40 millones de kilómetros del Sol, ¡más cerca del Sol que Mercurio! – entonces la esfera de la colina de la Tierra sería de 400,000 km, igual a la distancia de la luna a la Tierra ahora. Eso significa que la Luna podría ser despojada de la Tierra por el Sol, y entonces se podría decir que la Luna orbita alrededor del Sol y no la Tierra.
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Pero aquí, a 150 millones de kilómetros del Sol, la Luna orbita la Tierra bastante bien . Puede mantener sus órbitas convexas y sus fuerzas y todo lo demás, y examinarlos como asuntos de interés. Pero la Luna seguirá marcando su órbita de la misma manera, y seguirá haciéndolo de esa manera durante mucho, mucho tiempo.
Referencias
¡La órbita de la luna alrededor del sol es convexa!
Esfera de la colina
La luna que subió una colina pero bajó un planeta
