Welches Himmelsobjekt im Sonnensystem hat die schnellste Tangentialgeschwindigkeit an seiner Oberfläche?

Betrachten Sie alle natürlich vorkommenden Objekte im Sonnensystem: im Referenzrahmen des Objektzentrums (dh, die Umlaufgeschwindigkeit um die Sonne oder, im Fall von Satelliten, ihren Planeten ignorieren) und einen durchschnittlichen Punkt auf ihrer Oberfläche betrachten : Welches Objekt hat die höchste Tangentialgeschwindigkeit?

Hinweis - Ich frage nicht nach der Rotationsgeschwindigkeit ( ω ), sondern die Tangentialgeschwindigkeit, die für einen festen Kugelkörper einfach wäre v → = ω → × r . Da das Sonnensystem typischerweise nicht aus homogenen festen Kugeln besteht, kann ich nicht einfach die Tabellen mit Rotationsgeschwindigkeiten und Radien der Objekte nachschlagen.

Ich möchte mich überraschen lassen, also geht alles: Planeten, ihre Satelliten und alle anderen bekannten Objekte (Kometen, Asteroiden usw.) - die einzige Bedingung sollte sein, dass diese Geschwindigkeit mehr oder weniger konstant sein sollte (bin ich nicht sicher, wenn Körper in hochelliptischen Umlaufbahnen starke Änderungen der Rotationsgeschwindigkeit aufweisen, wenn sie sich der Sonne nähern).

Antworten (1)

Zweifellos ist es Jupiter. Es hat sowohl den größten Radius als auch die schnellere Rotationsgeschwindigkeit der Planeten, und kleinere Objekte werden mit diesem riesigen Radius nicht konkurrieren können. Jupiters Rotationsgeschwindigkeit beträgt etwa 13,4 km/s (mit einigen Schwankungen aufgrund von Windströmungen, da es sich um ein Gas handelt), was sowohl aus Dopplerverschiebungen des reflektierten Sonnenlichts als auch aus der Beobachtung der Bewegung von äquatorialen Wolkenmerkmalen bestimmt werden kann. Saturn ist nur 10,9 km/s schnell, da er eine längere Rotationsperiode und einen kleineren Radius hat. Keiner der anderen Planeten kann mit Jupiter konkurrieren, und kleinere Objekte würden unerschwinglich kurze Rotationszeiten benötigen, um überhaupt eine Chance zu haben. Zum Beispiel müsste die Erde einen Tag haben, der ungefähr eine halbe Stunde lang wäre, um mit Jupiter zu konkurrieren.

Hallo @KenG. Meine Intuition hat mich auch dorthin geführt, aber Ihnen und mir fehlen Fakten. Gibt es da draußen eine Radialgeschwindigkeitskurve von Jupiter? Rotiert die obere Atmosphäre (oder die unteren Schichten) synchron mit dem Kern? Ich weiß, dass wir die Länge des Jupitertages kennen ... aber wo ist der Beweis, dass er tatsächlich der schnellste ist? Um Ihre Antwort zu akzeptieren, benötigen wir einige dieser Beweise ☺
Es gibt keine genaue Rotationsperiode, weil es Bänder und Zonen gibt, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen, aber ich glaube nicht, dass es sogar knapp ist. Wolkenmerkmale brauchen etwa 10 Stunden, um sie vollständig zu umrunden, das ist weniger als ein halber Erdtag auf einem Objekt, das den zehnfachen Erdradius hat. Es ist keine umstrittene Zahl bei der erforderlichen Genauigkeit. Saturns Tag ist etwa 7 % länger mit einem Radius von 20 % weniger, also ist er nicht wettbewerbsfähig. Uranus und Neptun noch weniger. Jupiters Geschwindigkeit liegt bei über 10 km/s, das erreichen Sie nicht mit einem gezeitenfesten Mond oder einem künstlichen Satelliten.
Danke. Ich bin überzeugt. Es wäre nur nett, einen Link zu einigen Referenzdaten zu haben, für die anderen Skeptiker da draußen
Man kann auch direkt die Doppler-Verschiebung des Lichts messen, das von den Gliedern von Jupiter und Saturn an ihren Rotationsäquatoren abprallt. Der folgende Link behauptet, die Ergebnisse seien, dass die Geschwindigkeit für Jupiter 13,4 km/s und für Saturn 10,9 km/s beträgt. shelyak.com/dossier.php?id_dossier=16&lang=2
Ich wollte die Zahlen ausführen, aber ich kenne Mathjax nicht und es wird irgendwie hässlich, aber es gibt eine Beziehung zwischen Masse und Tangentialgeschwindigkeit. Wenn alles andere gleich bleibt, die Dichte, die Drehimpulsenergie pro kg, dann hat das größere Objekt die größere Tangentialgeschwindigkeit, weil Sie bei größeren Körpern mehr Masse auf den Radius bekommen, ähnlich wie die Schwerkraft im Allgemeinen mit der Größe zunimmt. Ein kleiner Körper mit Jupiters Tangentialgeschwindigkeit sollte auseinanderfliegen. Unsere Sonne hatte, als sie jünger war, eine viel größere Tangentialgeschwindigkeit als Jupiter. Die Größe ist wichtig.
@KenG Ich würde vorschlagen, einige der Daten aus Ihren Kommentaren in die Antwort zu bearbeiten, um sie in eine richtigere Antwort auszufüllen.
Sonne könnte Jupiter schlagen.
@WayfaringStranger Ich bekomme es auf nur 2 km / s für die Sonne. Es hat eine Periode (ein "Tag", um absurd zu sein) von etwa 600 Stunden, zufällig fast einen Monat.
Welches Himmelsobjekt im Sonnensystem hat die schnellste Tangentialgeschwindigkeit an seiner Oberfläche?
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