Hvorfor opsluger Jupiter ikke sine måner? – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om Fysik > ? om Astrofysik > Hvorfor opsluger Jupit...

09. juli 2012

Hvorfor opsluger Jupiter ikke sine måner?

Hej Spørg om Fysik
Hvordan kan det være, at Jupiters måner, der kredser om planeten Jupiter, der har en meget stor tyngdekraft, og som man derfor skulle tro ville tiltrække de små måner, ikke opsluger dem?

Med venlig hilsen
Michael

Jupiter er den tungeste af planeterne, men med hensyn til banebevægelser om den, har den samme egenskaber som de øvrige planeter.

Figur der viser, hvordan hårdere og
hårdere kast fra bjergtop til en
cirkelbane kan nås.

 

Solen er f.eks. ca. 1000 gange tungere end Jupiter og har en del planeter mm. (vi har jo selv bl.a. æren), som bevæger sig om den alligevel. Det er ikke masserne der bestemmer om en måne rammer planeten, det er banen. Vores måne, de fleste andre måner, og en stor del af vores egne satellitter, bevæger sig i elliptiske baner eller kredsbaner. De falder hele tiden imod f.eks. jorden (se figur med længere og længere kast fra bjergtop), med den tyngdeacceleration der er, hvor de befinder sig, men falder ikke ned, fordi de har en hastighed vinkelret på tyngdekraften, som er så passende stor, så deres fald bliver en lukket kurve.

Sir Isaac Newton

Sir Isaac Newton

Principia af Sir Isaac Newton

Det er en konsekvens af de love Sir Isaac Newton (GB, 1643-1727) opstillede i sin bog Principia fra 1686. Det var love for bevægelse, og han kontrollerede dem i forhold til månebanen. Himmellegemer kan også bevæge sig i parabler og hyperbler, men deres nærhed ved f.eks. Jorden eller Jupiter er så en engangsforestilling. De flyver bare forbi, fordi de har for stor hastighed.

Jupiter er derimod ideel til at indfange himmellegemer, som ikke har hastigheder eller hastighedsretninger der opfylder betingelserne for de baner, der nævnes ovenfor. Det demonstreredes bl.a. da Komet shoemaker-Levy 9 ramte Jupiter d. 16 – 22 juli 1994.

Den 16 – 22 juli 1994 ramte kometen
shoemaker-Levy 9 Jupiter.

Solsystemets ”støvsuger”

Jupiter er solsystemets lokale ”støvsuger” for legemer der kommer i tilfældige baner. En hel anden sag er, at en del af Jupiters 63 måner, især de der har meget varierende afstand eller er tæt på planeten, har et tyngdefelt fra Jupiter, som påvirker dem så stærkt (laver deformationer), at de opvarmes, og har vulkanlignende aktivitet.

Principielt falder ting der er i kredsbane om Jorden heller ikke ned (månen bevæger sig faktisk længere væk - se også spørgsmålet Hvordan blev Månen til?

Når lavtgående satellitter falder ned, skyldes det, at der virker en kraft ud over tyngden - nemlig luftmodstanden, som bremser dem, så de til sidst falder, idet de kommer i for lav en bane, eller brænder op i atmosfæren. Luftmodstanden virker ret langt ud i rummet, men normalt anbringes satellitter i passende høje baner, afhængigt af hvor længe de skal bruges, eller evt. i lave baner, hvis det nødvendigvis skal være tæt ved jorden (spion satellitter f.eks.), hvor de har kort levetid. Man kan så forsyne dem med en lille raketmotor, så de kan sætte farten op med mellemrum, for at forlænge deres levetid.

Med venlig hilsen
Malte Olsen