Как гравитация заставляет звезды и планеты кружиться вокруг невидимых точек?
Когда Галилео Галилей в январе 1610 года впервые направил свой самодельный телескоп на Юпитер, он обнаружил спутники, которые не вращались вокруг Земли. Это стало первым серьезным доказательством того, что наша планета не является центром всего сущего. Однако ирония судьбы заключается в том, что современная наука открыла еще более интересный факт: сам Юпитер технически не вращается вокруг Солнца. Вместо этого он движется вокруг определенной точки в открытом пространстве, пишет 24 Канал.
Смотрите также Космический ад в Солнечной системе: на спутнике Юпитера обнаружили рекордное извержение
Чтобы понять это явление, стоит разобраться с понятием центра масс, или барицентра. Как объясняет NASA, каждый объект имеет точку равновесия где-то в центре пространства, в котором сосредоточен весь его материал. Если взять обычную линейку, ее центр масс будет точно посередине. Но если мы возьмем предмет, где масса распределена неравномерно, например кувалду, то центр масс сместится ближе к ее тяжелой части. В космосе, когда два объекта связаны гравитацией, они фактически вращаются вокруг общего центра масс, который и называют барицентром.
Солнце невероятно массивное – оно составляет 99,86 процентов от всей массы Солнечной системы. Остальные 0,14 процента приходится на все планеты, спутники, астероиды и кометы. Однако гравитация – это улица с двусторонним движением. Так же как Солнце тянет к себе планеты, каждая планета имеет свое, пусть и небольшое, влияние на звезду. Юпитер является настоящим великаном, ведь он в 318 раз массивнее Земли и содержит около 70 процентов массы всех объектов системы, если не учитывать само Солнце.
Из-за такой колоссальной массы общий центр масс Солнца и Юпитера расположен не в середине звезды. Он находится чуть выше солнечной поверхности. Именно вокруг этой пустой точки в пространстве на самом деле и вращается газовый гигант, пишет IFLScience. В то же время и само Солнце вынуждено совершать небольшие кругообразные движения вокруг этого барицентра.
Демонстрация барицентра в Солнечной системе: смотрите видео
А что на счет Земли?
Земля также подчиняется этим законам, хотя ее влияние значительно скромнее. Поскольку наша планета очень маленькая по сравнению со светилом, их общий барицентр находится глубоко внутри Солнца, очень близко к его геометрическому центру.
Однако мы тоже вращаемся вокруг общей точки, а не вокруг центра звезды как такового. Более того, Земля имеет свой барицентр с Луной, который расположен на расстоянии около 5 000 километров от центра нашей планеты. Даже Плутон и его пять спутников движутся вокруг точки, лежащей за пределами самой карликовой планеты.
Барицентр Солнечной системы
Вся Солнечная система имеет один общий барицентр, положение которого постоянно меняется. Его координаты зависят от того, в каких частях своих орбит находятся планеты. Когда массивные Юпитер и Сатурн находятся по одну сторону от Солнца, общий центр масс системы выходит далеко за пределы солнечной поверхности. Когда же они расположены с разных сторон, барицентр поворачивается ближе к центру звезды. Из-за этого Солнце постоянно качается, выполняя сложные движения в пространстве.
Смотрите также Чем пахнут другие миры: какой запах можно почувствовать на Луне, Марсе и в открытом космосе
Какое это имеет значение?
Это космическое колебание имеет огромное значение для науки. Поскольку далекие звезды в других галактиках слишком яркие, увидеть планеты возле них напрямую почти невозможно. Однако астрономы могут наблюдать за тем, как звезда едва заметно дрожит или движется вперед-назад.
Изучая эти барицентрические колебания, ученые способны обнаруживать новые миры, называемые экзопланетами, даже не видя их в телескопы.