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14/11/13 18:25
과알못이긴 한데 혜성도 당연히 중력의 영향에 의해 궤도가 바뀌는것으로 압니다.
애초에 항성 같이 무거운 중력의 영향으로 일정한 궤도로 도는 혜성도 많을텐데요?
14/11/13 19:00
태양계 전체에서 태양이 차지하는 질량이 반올림해서 99.9%입니다. 최소 99.85%는 넘는다는 이야기이지요.
게다가 태양을 제외한 나머지 중에서 목성, 토성이 90%넘게 차지할거예요. 사실상 태양계의 거의 모든 천체가 태양을 축으로 하는 타원궤도를 돌고있는 것이지요. 거기에 비하면 지구 같은 행성의 영향은 매우 미미할겁니다. 물론 지구라도 아주 가까이 지나가면 영향을 받긴 하겠지만 스쳐지나가는 정도 아니라면 큰 영향 안받을거예요. 미세하게 궤도가 틀어질 수는 있겠죠. 목성 정도 되면 목성이랑 충돌하기도 합니다. (ex. 슈메이커-레비 9)
14/11/13 22:22
시험문제라고 생각하고 답변해볼께요.
혜성의 질량 = m1 , 지구의 질량 = m2 , 태양의 질량 = m3 지구와 혜성 사이의 거리 = r , 태양과 혜성 사이의 거리 = R 지구가 혜성을 당기는 힘 (F1) = G*m1*m2/(r^2) 태양이 혜성을 당기는 힘 (F2) = G*m1*m3/(R^2) 여기서 dm = |m3 - m2 | >> dr = |R - r | 이고 m3 >> m2 인 경우, 혜성이 받는 알짜힘 F1 + F2 는 근사적으로 F2에 가까워지게됩니다. 물론 지구에 가까워지면 R이 커지고, r은 작아지므로 F1에 의한 영향이 좀 더 커지겠지만 아마 실제 수치를 대입해보면 그 영향은 미비할 겁니다.
14/11/13 22:57
1. 물체가 두 개만 있다면 (위치 에너지와 운동 에너지의 합이 보존된다는 에너지 보존 법칙의 원리상) 두 물체는 안정되게 전체의 질량 중심을 주위로 공전할 수 있습니다. 물론 전제 조건으로 초기 조건이 두 물체가 서로 충돌하는 궤도에 있지 않아야 하고, 초기 운동 에너지가 충분히 작을 것이 필요합니다. 만일 초기 운동 에너지가 크다면 궤도가 타원을 그리지 못하고 포물선 혹은 쌍곡선을 그리며 서로 멀어지겠죠. (물론 안정된 타원 궤도를 돈다고 해도 중력파 방사로 인해 에너지 손실이 발생하겠습니다만 지극히 작기 때문에 통상 무시합니다.)
2. 초기 운동 에너지가 충분히 작아도 물체가 3 개가 넘으면 대부분의 운동은 안정되지 않습니다. 라그랑주 점이라고 알려진 특별한 위치나 리사주 궤도라는 준안정 궤도 같은 경우 외에는 장기적으로 불안정합니다. 행성들 사이의 공간이 대체로 비어 있는 이유는 바로 이 때문입니다. 즉, 행성들에 의해 계속 궤도가 비틀려 장기적으로 태양이나 행성들과 충돌하거나 먼 우주로 튕겨나가거나 하고, 기존의 행성들의 궤도와 조화를 이룸으로써 살아남아 있는 것들이 현재 남아 있는 것들입니다. 3. 하지만 지금 남아 있는 것들이라고 해도 정말 장기적인 관점에서 보았을 때 꼭 안정적이라고만은 할 수 없습니다. 예를 들어 태양과 목성을 놓고 보았을 때 안정된 라그랑주 점에 위치한 트로이 소행성군은 매우 안정된 궤도를 돌고 있다고 할 수 있겠지만, 그렇지 않은 소행성들은 먼 훗날 어떻게 될지 알 수가 없습니다. 결론적으로 혜성이 태양을 돌다가 행성에 접근하면 궤도가 변할 수 있습니다. 그래서 궤도가 불안정해지면... 슈메이커 레비 혜성이 그렇게 해서 결국 목성에 충돌했죠.
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