Monet ihmiset tietävät, että maapallon aurinkokunnan planeetat liikkuvat ympäri aurinkoa kiertoradoilla. Tämä kiertorata luo päivät, vuodet ja vuodenajat maapallolla. Kaikki eivät kuitenkaan tiedä, miksi planeetat kiertävät auringon ympäri ja kuinka ne pysyvät kiertoradoillaan. On kaksi voimaa, jotka pitävät planeetat kiertoradoillaan.
Painovoima
Painovoima on ensisijainen voima, joka ohjaa planeettojen kiertorataa auringon ympäri. Jokaisella planeetalla on oma painovoima, joka perustuu planeetan kokoon ja nopeuteen, jolla se kulkee, kiertorata perustuu auringon painovoimaan. Auringon painovoima on vain tarpeeksi vahva pitämään planeetat vetettynä sitä kohti kiertoradan luomiseksi, mutta ei tarpeeksi vahva vetämään planeetat aurinkoon. Tämä on samanlainen kuin Maan vaikutus kuun ja satelliittien kiertoradalle. Planeetojen pienempi painovoima auttaa myös estämään planeettoja putoamasta kohti aurinkoa.
Painovoima määritellään seuraavasti:
F = Gm1m2 / r2
m1 ja m2 viittaavat kahden vuorovaikutukseen osallistuvan kohteen massaan,
G on yleinen painovoiman vakio ja r on kahden kohteen välinen etäisyys. Tämä osoittaa, että painovoima vahvistuu suuremmille esineille ja heikkenee sitä kauempana, että ne ovat toisistaan. Jos planeetat olisivat suurempia, voima niiden ja auringon välillä olisi suurempi ja se muuttaisi kiertoratojaan. Samoin yhtälö osoittaa, että planeetan etäisyys auringosta on myös ratkaiseva tekijä kiertoradan muodostamisessa.Inertia
Fyysisellä lailla, jonka mukaan liikkuvilla esineillä on taipumus pysyä liikkeessä, on myös merkitys planeettojen kiertoradalla pitämisessä. NASA: n palveluksessa olevan Eric Christianin mukaan aurinkokunta muodostui pyörivästä kaasupilvestä. Tämä sai planeetat liikkeelle syntymästä lähtien. Kun planeetat olivat liikkeessä, fysiikan lait pitävät heidät liikkeessä inertian ansiosta. Planeetat liikkuvat kiertoradoillaan edelleen samalla nopeudella.
Painovoima Työskentely inertian kanssa
Auringon ja planeettojen painovoima yhdessä inertian kanssa luo kiertoradat ja pitää ne yhtenäisinä. Painovoima vetää auringon ja planeetat yhteen pitäen ne erillään. Inertia antaa taipumuksen ylläpitää nopeutta ja jatkaa liikkumista. Planeetat haluavat liikkua suorassa linjassa inertian fysiikan vuoksi. Gravitaatiovoima haluaa kuitenkin muuttaa liikettä vetääkseen planeetat auringon ytimeen. Yhdessä tämä luo pyöristetyn kiertoradan kompromissina kahden voiman välillä.
Nopeus ja painovoima
Planeetojen nopeudella tai nopeudella on suuri merkitys kiertoradoillaan, mukaan lukien kiertoradan muoto. Jotta planeetta pysyisi kiertoradalla auringon ympärillä eikä putoaisi siihen, planeetalla on oltava riittävän nopea nopeus pitää se tietyllä etäisyydellä auringosta. Mitä nopeammin planeetta liikkuu, sitä kauempana auringosta se pysyy. Jos planeetta kulkee kuitenkin liian nopeasti, kiertorata voi muuttua muodoltaan elliptiseksi, mikä johtaa vaihteleviin kiertoradan muotoihin planeettojen vaihtelevien nopeuksien perusteella. Kukaan planeetoista ei kuitenkaan kulje tarpeeksi nopeasti irtautumaan auringon painovoimasta.