Nehmen wir an, es gibt einen perfekt kugelförmigen Planeten und einen Mond, der ebenfalls perfekt kugelförmig ist. Nehmen wir an, dass es keinen atmosphärischen Widerstand und keine andere Anziehungskraft gibt. Wenn der Mond irgendwie in eine perfekt kreisförmige Umlaufbahn um den Planeten gebracht wird, würde der Mond schließlich auf den Planeten "fallen" und eine elliptische Umlaufbahn bilden oder würde er weiterhin der perfekt kreisförmigen Umlaufbahn folgen?
Bearbeiten: Was ich eigentlich fragen wollte, ist, ob die Schwerkraft des Planeten dazu führen würde, dass der Mond auf den Planeten "fällt", oder ob die Schwerkraft es dem Mond ermöglichen würde, seine Umlaufbahn fortzusetzen, ohne seinen Weg weiter in Richtung des Planeten zu biegen. Ich weiß, dass aufgrund der Form der Teilchen kein Planet eine echte Kugel oder ein Würfel sein kann.
„Perfekt“ ist ein komisches Wort.
Perfekte Kreise sind eine mathematische Abstraktion. Reale Objekte sind nicht „perfekt“. Die Annahme eines "perfekt kugelförmigen Planeten" bedeutet also, etwas anzunehmen, das nicht existiert und nicht existieren könnte. Alle echten Planeten bestehen aus Atomen und alles, was aus kleinen Materieklumpen besteht, kann nicht perfekt kugelförmig sein. Selbst wenn man einen möglichst kugelförmigen Planeten bauen würde, würde er durch seine Rotation und die Gezeiten verzerrt werden. Es gibt also keine perfekt kugelförmigen Planeten.
Jetzt sagst du "in eine perfekt kreisförmige Umlaufbahn bringen". Das ist wie das Zeichnen einer genauen Linie cm lang. Wieder nehmen Sie etwas an, das nicht existiert und nicht existieren könnte.
Was wir tun können, ist ein mathematisches Modell der Schwerkraft zu betrachten. Wenn Sie die Sonne und den Planeten als "Teilchen" (dh Punktmassen) modellieren und die Schwerkraft mit dem Newtonschen Gesetz der universellen Schwerkraft modellieren, und wenn Sie dem Modell das System mit der genauen Energiemenge geben, um einen perfekten Kreis zu ergeben, dann die Das System bleibt in einem perfekten Kreis, es wird niemals elliptisch.
Wenn Sie die allgemeine Relativitätstheorie verwenden, um die Schwerkraft zu modellieren, dann bedeutet die Freisetzung von Gravitationsstrahlung, dass keine kreisförmigen Umlaufbahnen möglich sind, alle Umlaufbahnen werden sich spiralförmig nach innen drehen, es würde jedoch nicht elliptisch werden. Ähnliches wird mit Quantenmodellen der Gravitation passieren.
Ihre Frage kann also nur im Kontext eines mathematischen Gravitationsmodells beantwortet werden.
Kurze Antwort:
Ja. Wenn Sie den Gezeiteneffekt und die Relativitätstheorie sowie jede Änderung der Masse ignorieren (Planeten strahlen Licht aus und verlieren Atmosphäre und fügen ständig Weltraumstaub und Meteore hinzu, sodass die Masse nicht konstant ist), dann ist dies in einem Zweikörpersystem ohne äußere Einflüsse der Fall Die Umlaufbahn würde vollkommen kreisförmig bleiben. Es würde keine äußere Kraft geben, die die kreisförmige Umlaufbahn beeinflusst. Eine kreisförmige Umlaufbahn ist unmöglich, weil nichts so genau sein kann, aber in einer Computersimulation könnte man es einrichten und es würde kreisförmig bleiben.
Lange Antwort:
Damit Ihr Szenario funktioniert, müssten Sie sowohl dem Planeten als auch dem Mond unendliche Härte verleihen, damit sie sich überhaupt nicht biegen würden und die feste Masse und der Raum vollständig leer von allem anderen sein müssten. Unnötig zu sagen, dass das unmöglich ist. Aber nur in Newtonscher Gravitation.
Die Relativitätstheorie erzeugt einen sehr, sehr kleinen Zerfall in Umlaufbahnen, in Ihrem System eines Planeten/Mondes, der nahezu vernachlässigbar wäre, aber es würde eine sehr kleine Spirale nach innen geben. Der relativistische Effekt auf eine Umlaufbahn wurde erstmals bei der Bahn des Merkur um die Sonne bemerkt (und Merkur fällt nicht in die Sonne, das wurde durch andere Effekte bemerkt - aber darauf wollen wir hier nicht eingehen).
Ebenso jeder Massenverlust, Massenzuwachs oder Umlaufwiderstand (denn der Weltraum ist voll von winzigen Teilchen, sich schnell bewegenden Teilchen, Photonen und Neutrinos, die alle einen winzigen, aber zumindest in der Simulation berechenbaren Widerstand verursachen), dann die beiden Körper System hätte eine unmerklich kleine Spirale und wäre kein perfekter Kreis. Man könnte gewissermaßen sagen, dass es elliptisch wird, aber es wäre eher eine konstante, sehr kleine Kraft, die, sobald sie elliptisch war, wieder kreisförmiger werden könnte. Nicht alle Störungen oder Luftwiderstand auf einer Umlaufbahn machen diese Umlaufbahn elliptischer, sie kann in beide Richtungen wirken.
Es ist erwähnenswert, dass das "Fallen" oder Zerfallen in Richtung des Planeten keine elliptische Umlaufbahn "erzeugen" würde. Ein Kreis ist eine Ellipse. Sie haben speziell nach 2 Körpersystemen gefragt, bei denen, wenn man die Gezeiten ignoriert, das Hinein- oder Herausfallen eher eine langsame Spirale wäre. Eine Ellipse ist nicht das Ergebnis einer zerfallenden oder gestörten Umlaufbahn. Eine Ellipse ist die Basisbahn. Störungen und Orbitalabfall treten auf der Ellipse auf (wenn das Sinn macht), sie verursachen nicht die Ellipse.
In einem 3- oder mehrkörperigen System treten orbitale Störungen auf den Bahnen auf. Diese bleiben oft stabil, es sind nur Variationen, die sich meistens hin und her bewegen. Siehe Exzentrizitätsvariation und Apsidenpräzession .
Nein. Gezeitenreibung wird Ihre Umlaufbahn aus der Kugel bringen. Da Ihr Planet und Ihr Mond nicht optimal geformt sind, wird dies schneller passieren, als wenn sie die flüssige Tropfenform annehmen könnten, die sie natürlicherweise haben würden. Wenn Sie einmal die ausgeglichene Form und die ausgeglichene Umlaufbahn um das Baryzentrum erreicht haben, ist Ihr System aufgrund allgemeiner relativistischer Effekte immer noch nicht ganz kreisförmig.
Das ist die Natur des Tieres; Kreisbahnen sind von Natur aus instabil und wollen in präzedierende Ellipsen fallen.
Jakob K
Keith
Peter - Wiedereinsetzung von Monica