Wie nah an der Fluchtgeschwindigkeit sind die meisten Oort-Wolken-Kometen?

Benutzer @antlersoft hat eine nette Antwort auf meine Frage zum Unterschied zwischen baryzentrischen und heliozentrischen Modellen des Sonnensystems bei Anwendung auf Kometen (Randfälle der Systeme) geschrieben. In einem Kommentar erwähnt @DavidHammen das

Planetarische Störungen in der Nähe des Perihels verändern das Aphel für die meisten stark exzentrischen Objekte, unabhängig von den verwendeten Koordinaten.

Denn die meisten Kometen haben andere Neigungen als die Ebene der Ekliptik und schneiden die Umlaufbahn eines Planeten nicht, mit der berühmten Ausnahme von Komet Bowell in einem engen Vorbeiflug an Jupiter mit einer Neigung von nur 1,66 Grad. Warum sind also so kleine Störungen von Planeten mehrere AE entfernt genug, um einen Kometen von einer geschlossenen in eine offene Umlaufbahn zu bringen? Wie nah an der Fluchtgeschwindigkeit sind die meisten Oort-Wolken-Kometen?

Siehe Abschnitt 3 dieses Papiers . Siehe auch: www2.ess.ucla.edu/~jewitt/oort2.html

Antworten (1)

Es ist eine Folge der Umkehrbarkeit von Umlaufbahnen, dass alles, was aus einer nahezu interstellaren Entfernung frei fällt, fast mit Fluchtgeschwindigkeit oder schneller ankommt. Nehmen Sie die Vis-Viva-Gleichung, die Formel für die Geschwindigkeit von Objekten in Kepler-Bahnen/Trajektorien:

v = μ ( 2 R − 1 A )

Wo R ist der radiale Abstand, A ist die große Halbachse, und μ ist der Standard-Gravitationsparameter.

Wenn A ist sehr, sehr groß im Vergleich zu R , die Dinge fangen an, so auszusehen:

v = μ ( 2 R )

Das ist die Formel für die Fluchtgeschwindigkeit.

Im Grunde wird also fast alles , was aus der Oortschen Wolke in das innere Sonnensystem fällt, zumindest an der Unterseite der Fluchtgeschwindigkeit im inneren System kratzen.

Zum Beispiel wird angenommen, dass der innere Rand der Oortschen Wolke bei ungefähr beginnt 2 000 A U von der Sonne, laut Solar System Overview der NASA . Da ein solches Objekt in einer stark elliptischen Umlaufbahn, die es so weit hinausträgt, eine große Halbachse von etwa haben würde 1 000 A U . Jupiters große Halbachse ist ungefähr 5 A U .

Die Vis-viva-Berechnung setzt ein Objekt um die Sonne mit einer großen Halbachse von 1000 A U bewegt sich an 18 814 M / S wenn es ankommt 5 A U . Sonnenaustrittsgeschwindigkeit bei 5 A U Ist 18 837 M / S , ein Unterschied von 23 M / S das wäre ganz geschluckt worden, wenn ich bei der Berechnung die richtigen signifikanten Zahlen verwendet hätte.

Sehr schöne Erklärung. Im Wesentlichen: Es springt nur ein Frosch vom Kometen, um ihn auszulösen :)
Jedes Objekt, das der Vis-Viva-Gleichung gehorcht, ist an den Stern gebunden, alles Gebundene hat einen Faktor von 1 / ( 2 ) zwischen seiner Perihelgeschwindigkeit und der Fluchtgeschwindigkeit am Perihel ...
@AtmosphericPrisonEscape Ihre beiden Aussagen sind falsch. Die Vis-viva-Gleichung funktioniert für alle keplerschen Bahnen und Bahnen, solange Sie für hyperbolische Bahnen eine negative große Halbachse verwenden. Fluchtgeschwindigkeit / 2 = die Kreisbahngeschwindigkeit nur für die gewählte Entfernung.
Nur diese Geschwindigkeit am Perihel ist keine radiale, sondern eine tangentiale, da das Objekt umkreisen muss. Außerdem gilt die Näherung für großes a nur in der Näherung unendlicher Exzentrizität, die nicht für alle kleinen Sonnensystemkörper gegeben ist.
@AtmosphericPrisonEscape Wenn ein Objekt im Perihel R P bewegt sich um v P = μ R P , dann muss diese Umlaufbahn kreisförmig sein. Bei einer elliptischen Umlaufbahn bewegt es sich immer schneller als die Geschwindigkeit am Perihel, was Ihre ungültig macht 1 / 2 Verhältnis Anspruch. Unter den Kepler-Newtonschen Zwei-Körper-Vereinfachungen führt jede Geschwindigkeit, die kleiner als die lokale Fluchtgeschwindigkeit ist, in jeder Richtung zu einer elliptischen Umlaufbahn.
Wie nah an der Fluchtgeschwindigkeit sind die meisten Oort-Wolken-Kometen?
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