Zemlja i drugi planeti vrte se oko Sunca - to je dobro poznata činjenica, a nikome ne bi palo na pamet sumnjati u ovu tvrdnju. Međutim, znanstvenici danas inzistiraju na tome da se zapravo sve u Sunčevom sustavu vrti oko takozvanog "središta mase", uključujući i samo sunce! Što to znači?
Sunce je poznato da je središte Sunčevog sustava, oko kojeg se vrti osam planeta, patuljastih planeta, asteroida, nekoliko meteorita i nekoliko udaljenih kometa. To znamo iz škole. Možemo reći da je to neka vrsta nepobitne istine, jer su znanstvenici u jednom trenutku dokazali da Zemlja nije središte Svemira i da se Zemlja, kao i ostali planeti, vrti oko Sunca.
Usput, to je istina, ali s nekim rezervama. U stvari, sve se u Sunčevom sustavu vrti oko takozvanog "središta mase solarnog sustava", uključujući i samo sunce. Znanstvenici su to nedavno objavili u nizu videozapisa. Koje su tajne otkrile?
Rotacija oko središta mase
Središte mase, ili barcenter, oko kojeg se u našem Sunčevom sustavu okreću razni planeti i nebeska tijela, točka je u kojoj je jedan objekt savršeno uravnotežen, s cijelom masom ravnomjerno raspoređenom na sve strane. Usput, ponekad je središte mase izravno u sredini predmeta.
Na primjer, lako možete pronaći središte mase vladara. Pokušajte postaviti ravnalo na prst i poravnajte ga tako da vam udobno počiva na prstu i ne pada. Na ovaj ćete način pronaći mjesto na ravnalu, zahvaljujući kojem ga možete držati samo jednim prstom. To je središte mase ili, kako se još naziva, težište.
U našem Sunčevom sustavu centar mase rijetko se podudara s središtem Sunca. To znači da se sva tijela u Sunčevom sustavu ne okreću oko središta Sunca. Naravno, planeti se okreću oko sunca, ali ovdje ćemo govoriti o točnom položaju i pravom središtu oko kojeg se okreću svi objekti u Sunčevom sustavu.
Promotivni video:
Kako bi dokazao tu činjenicu, planetarni znanstvenik JAXA James O'Donoghue stvorio je animaciju koja prikazuje Sunce, Saturn i Jupiter kako igraju tegljače oko baricentra, zbog čega se Sunce kreće u petljama mini-orbita.
U svoje slobodno vrijeme planetarni znanstvenik stvara animacije koje jasno pokazuju kako planete, zvijezde i brzina svjetlosti rade s fizičke točke gledišta. Prema njemu, prirodno je misliti da se okrećemo oko središta Sunca, ali to se vrlo rijetko događa, jer se središte mase Sunčevog sustava rijetko podudara s središtem Sunca, a i samo se Sunce okreće milionima kilometara oko baricentra, ponekad prelazeći preko njega, ponekad odstupajući od njega …
Središte mase Sunčevog sustava ne podudara se sa središtem Sunca
Pitanje je: zašto se središte mase Sunčevog sustava ne podudara sa središtem Sunca, iako apsolutna većina mase Sunčevog sustava pripada suncu? Logično je da se centar sunca trebao podudarati s baricentrom Sunčevog sustava, jer ogromni dio mase Sunčevog sustava pada na njega - 99,8%.
Za to su krivi Jupiter i njegova gravitacija. Kao što smo ranije raspravljali, Sunce čini 99,8% mase Sunčevog sustava, ali Jupiter sadrži većinu od preostalih 0,2%. Ova masa izaziva gravitacijsku privlačnost, nježno odvlačeći Sunce od baricentra Sunčevog sustava, što bi se upravo trebalo podudarati sa središtem Sunca.
Možemo reći da se Sunce malo vrti oko Jupitera. Drugim riječima, izjava da se planeti vrte oko zvijezda nije nepromjenjiva istina, budući da se planeti i zvijezde vrte oko vlastitog baricentra.
Koje je središte mase?
U astronomiji je središte mase ili barcenter središte mase dvaju ili više tijela koja se okreću jedno oko drugoga, to jest točke oko koje se ti predmeti okreću. To je važan koncept u područjima kao što su astronomija i astrofizika.
Ako je jedno orbitaško tijelo veće od drugog, a njihova su tijela relativno blizu jedno drugom, tada će se barcentar obično nalaziti unutar većeg objekta.
U ovom slučaju, umjesto da se dva tijela rotiraju oko točke između njih, manje masivni objekt će se okretati oko masivnijeg. Istodobno, primijetit ćete da će teže tijelo blago lutati. To je slučaj i sa sustavom Zemlja-Mjesec, jer je središte mase 4691 km od središta Zemlje, što je samo 75% Zemljineg radijusa (6378 km)
Zemlja i Mjesec izvode jednostavniji ples, dok baricentar ostaje unutar Zemlje. Usput, oni ne odgovaraju stvarnom središtu Zemlje zbog gravitacije Mjeseca, koja blago privlači Zemlju.
Kad dva tijela imaju istu masu, barcentar se u pravilu nalazi između njih, a oba se tijela okreću oko njega. To je slučaj s Plutonom i njegovim pratiteljem Chironom, kao i s mnogim binarnim asteroidima i zvijezdama. Unutar Sunčevog sustava slična pojava može se promatrati među mnogim planetima i njihovim satelitima.
Usput, Pluton izvodi poseban ples sa svojim pratiteljem Chironom, ali postoji jedna razlika, a to je da je baricentar uvijek izvan Plutona.
Kada se manje masivan objekt nalazi na velikoj udaljenosti, tada se barcenter može nalaziti izvan većeg objekta. To je slučaj s Jupiterom i Suncem. Unatoč činjenici da je Sunce tisuću puta veće od Jupitera, barcenter se nalazi izvan Sunca zbog relativno velike udaljenosti između njih.
Na kraju, svaki se planetarni sustav vrti oko nevidljive točke koja je u središtu.
Važnost središta mase za znanstvenike
Baricentri ponekad pomažu astronomima da pronađu skrivene planete u orbiti oko drugih zvijezda, jer je vrlo teško odmah odrediti lokaciju egzoplaneta. Obično ih je zasutiti blještavilo zvijezda koje kruže oko središta mase.
Usput, zahvaljujući kolebanju zvijezda, znanstvenici mogu utvrditi postojanje planeta. Proučavajući baricentre i koristeći mnoge druge metode, astronomi su već uspjeli otkriti mnoge planete u orbiti oko drugih zvijezda.
U astronomiji postoje takozvane "baricentrične koordinate", to jest koordinate točke u odnosu na koordinatni sustav, čije je podrijetlo u težištu sustava. Međunarodni nebeski koordinatni sustav (ICRS) koristi barcentrični koordinatni sustav koji se usredotočuje na središte Sunčevog sustava, locirajući njegove objekte.