Hvis jorda ikke hadde hatt så stor hastighet rundt sola, hadde vi krasjet rett inn i vår egen stjerne. Det hadde ikke gått bra. (Foto: NASA)

Spør en forsker: Derfor blir ikke satellitter sugd inn i sola av tyngdekraften

Sola har en sterk tyngdekraft, så hvordan klarer små objekter å holde seg på trygg avstand? 

En nysgjerrig leser har sendt inn dette spørsmålet til forskning.no:

«Siden tyngdekraften til sola er så sterk at den kan holde store, tunge planeter og andre himmellegemer i bane rundt seg over så store avstander, hvorfor blir ikke mindre objekter dratt med voldsom kraft rett mot sola?»

«Jeg tenker for eksempel på sonder og raketter som vi skyter opp: Når de kommer langt nok ut i rommet til at vår egen tyngdekraft ikke lenger holder dem igjen i særlig grad, har de så sterke rakettmotorer at de kan motvirke tiltrekningskraften til sola, som kan holde svære planeter på plass over lange avstander?»

Vi skal gjøre vårt beste med å løse opp i denne astronomiske floken.

I fritt fall

Før vi kommer til romsondene, skal vi ta en kikk på hva en bane rundt sola egentlig er for noe.

Hastighet er en viktig grunn til at jorda, satellitter, andre planeter og alt annet i solsystemet holder seg i bane rundt sola.

– Hvis jorda plutselig stoppet, ville den ha falt rett ned i sola, sier Viggo Hansteen til forskning.no. Han er professor ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved UiO.

Vi skal være veldig glade for at jorda har en hastighet på 108 000 kilometer i timen.

Newtons kanon

Egentlig er jorda og alt annet i solsystemet fanget i et permanent fall rundt solen. Et vanlig bilde på dette fallet kalles Newtons kanonkule.

Se for deg kanon som skyter en kanonkule fra toppen av et fjell. Hvis det ikke hadde vært noe tyngdekraft, ville kula bare fortsatt i en rett linje.

Men når jorden trekker på kanonkula, vil den etter hvert falle ned. Hvis skuddet er kraftig og kula går fort nok, vil den fortsette å falle rundt jordens krumning. Da er kula gått inn i bane rundt jorden, og den har havnet i et evig fall.

Under kan du se en enkel animasjon som forklarer Newtons kanonkule.

Dette er akkurat det samme som skjer i solsystemet, og jorden. Jupiter og de andre planetene er i et stabilt fall rundt sola. Vi faller i hele 30 kilometer i sekundet, men siden vi er i en stabil bane treffer vi ikke sola.

Det er altså ikke sola som holder planetene på plass i banen. Solas tyngdekraft vil egentlig trekke planetene rett innover mot seg selv, men planetenes hastighet gjør at de går i bane.

Dette gjelder også den internasjonale romstasjonen og menneskene der inne. De er egentlig ikke vektløse, men astronautene er fanget i et permanent fritt fall rundt jorden. Romstasjonen beveger seg så fort at den ikke krasjer.

Slike klassiske bilder av solsystemet kan være misvisende. Det kan være lettere å forstå hvordan planetenes baner fungerer hvis bildet snus 180 grader til venstre. (Foto: (Bilde: WP/CC BY SA 3.0))

Satellitter og romsonder

Siden jorda faller rundt sola i 30 kilometer i sekundet, betyr det at alt på jorda også beveger seg i denne hastigheten. Vi merker det ikke, på samme måte som du ikke har noen fornemmelse av hastighet når du sitter i et fly på langtur.

Dette gjelder også raketter som skytes opp fra jorda. Når raketten har kommet ut i verdensrommet beveger den seg fortsatt i 30 kilometer i sekundet rundt solen.

Forskjellen er nå at raketten er i fritt fall rundt sola, og har kommet seg ut av jordas gravitasjonsbrønn. Dermed vil raketten fortsette å falle rundt sola på samme måte som før, og ikke bli trukket mot den.

– Det spiller ingen rolle om objektet er lite eller stort, det må bare bevege seg fort nok, forteller Viggo Hansteen.

Solas tyngdekraft virker likt på alle objekter i solsystemet. Hvis vi hadde kunnet teste Galileo Galileis berømte tankeeksperiment på en plattform som sto stille i forhold til sola, ville vi sett at en fjær og en kanonkule falt akkurat like raskt ned mot solen. Eller en liten romsonde og planeten Jupiter.

Jordas hastighet, og dermed sondens hastighet, er faktisk et problem for NASA når de skal sende opp sonder som skal gå tett bane rundt sola. Da må sondene bremses ned ved hjelp av raketter eller gravitasjonen fra en annen planet for å komme seg innover i solsystemet.

Stabil bane

Men hvordan havnet egentlig planetene i så stabile baner?

– Det er et godt spørsmål, og vi har ikke et klart svar på hvorfor det er sånn, sier Hansteen.

– I solsystemets barndom var det bare kaos, og planeter og asteroider krasjet i hverandre. Da kan det ha skjedd en slags utvelgelsesprosess, hvor alt som ikke hadde stabile baner falt ned i solen.

Dermed sitter vi igjen med planeter som ikke vil falle ned i solen med det første.

Powered by Labrador CMS