Entgegen der Intuition scheint es, dass die Schwerkraft in einigen Fällen zu einer höheren Umlaufbahn und einer größeren Entfernung führt. Zum Beispiel wird der Mond von der Erde angezogen, aber weil er eine höhere Geschwindigkeit bekommt, landet er weiter von der Erde entfernt.
Auch unser Sonnensystem hätte früher viel kleiner sein können (nach Nizza-Modell), aber durch die Schwerkraft von Jupiter und Saturn wurden die äußeren Planeten weiter von der Sonne weggeschoben, obwohl zwischen den Planeten eine Anziehungskraft bestehen muss, was darauf hindeutet die werden kleiner statt größer.
Das Nizza-Modell ist ein Szenario für die dynamische Entwicklung des Sonnensystems. [...] Es schlägt die Migration der Riesenplaneten von einer anfänglich kompakten Konfiguration in ihre gegenwärtigen Positionen vor, lange nach der Auflösung der anfänglichen protoplanetaren Gasscheibe. [...] Diese Planetenwanderung wird in dynamischen Simulationen des Sonnensystems verwendet, um historische Ereignisse zu erklären, darunter das späte schwere Bombardement des inneren Sonnensystems, die Bildung der Oortschen Wolke usw. [...]
Bekommen nun zB auch Kometen höhere Umlaufbahnen, da sie von der Sonne angezogen werden? Verursacht die Schwerkraft im Allgemeinen also immer größere Entfernungen zwischen Objekten?
Die Schwerkraft neigt dazu, Dinge zusammenzuziehen: Sie ist eine anziehende Kraft. Das Problem ist, dass (im Allgemeinen) auch Energie und Impuls erhalten bleiben müssen. Das ist eine Art, Umlaufbahnen zu verstehen: Obwohl die Schwerkraft die Dinge zusammenzieht, werden sie, wenn Sie mit zwei Punktmassen und einer relativen Geschwindigkeit beginnen, umkreisen, anstatt zu kollidieren, weil der Drehimpuls erhalten bleiben muss.
Dasselbe gilt für diese komplizierteren Beispiele. Der Grund, warum sich der Mond tatsächlich (sehr langsam) von der Erde entfernt, liegt darin, dass Rotationsenergie von der Erdrotation auf die Umlaufbahn des Mondes übertragen wird (dies geschieht durch Gezeitenkräfte). Dieses Problem ist kompliziert, weil Dissipationskräfte wichtig sind (solche, die keine kinetische/potenzielle Energie bewahren).
Im Nizza-Modell (das, bedenken Sie, zur Erklärung der Planetendynamik sehr nützlich sein kann oder auch nicht) bewegen sich die Gasriesenplaneten nach außen, indem sie Energie und Drehimpuls mit kleineren Körpern (Asteroiden, Planetesimalen, Gas usw.) austauschen, die es sind dann nach innen verschoben. Im Nizza-Modell bewegen sich die Dinge definitiv nicht alle nach außen, es findet nur ein Austausch zwischen äußeren und inneren Objekten statt, und es kommt vor, dass die Asteroiden/Planetensimals/Gas dann in unseren aktuellen Planeten auf der Sonne angelagert oder abgeführt werden.
Alpha001
Floris
Marijn