Sferă de deal
Sfera lui Hill - în prima aproximare - spațiul din jurul unui obiect astronomic (de exemplu, planete ), în care el este capabil să-și păstreze satelitul , în ciuda atracției obiectului în jurul căruia el însuși se învârte (de exemplu, stele ). La rândul său, satelitul are propria sa sferă Hill și orice obiect din el va tinde să devină un satelit al satelitului, nu al planetei. Astfel, sfera Hill descrie sfera de influență gravitațională a unui corp asupra corpurilor mai mici, ținând cont de perturbațiile apărute sub influența unui corp mai masiv.
Sfera Hill este situată între punctele Lagrange L1 și L2, care se află pe o linie dreaptă care leagă centrele a două corpuri. În această direcție, aria de influență gravitațională a corpului subordonat este cea mai mică, iar acest lucru limitează dimensiunea sferei Hill. Dincolo de această distanță, orbita oricărui al treilea corp care orbitează în jurul corpului subordonat se va afla parțial în afara sferei Hill și, prin urmare, va fi din ce în ce mai perturbată de forțele de maree ale corpului central. În cele din urmă, obiectul subordonat se va deplasa pe orbita corpului central.
Pentru două corpuri cu mase și ( ) raza sferei Hill se calculează astfel: , unde este semiaxa majoră a orbitei unui corp mai puțin masiv [1] .
![{\displaystyle r\aprox a{\sqrt[{3}]{\frac {m}{3(M+m))))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/086ad1beb79cc9da1c40aeafceff01ebece0413a)
Istoria termenului
Conceptul acestei sfere a fost definit pentru prima dată de astronomul american George William Hill pe baza lucrării astronomului francez Edouard Roche ; din acest motiv, termenul „Roche sphere” ( în engleză Roche sphere ) este folosit și în literatura de limbă engleză. Acest termen nu trebuie confundat cu lobul Roche similar și cu limita Roche . Limita Roche este raza orbitei circulare a unui satelit care orbitează în jurul unui corp ceresc, pe care forțele de maree cauzate de gravitația corpului central sunt egale cu forțele de autogravitație ale satelitului și astfel încep să-l sfâșie. Lobul Roche este o regiune din jurul unei stele într-un sistem binar în care, pentru un corp de testare situat în această regiune, atracția stelei situată în lobul Roche prevalează atât asupra atracției stelei însoțitoare, cât și asupra forței centrifuge.
Un exemplu de definiție a sferei
Puteți ilustra sfera Hill cu un exemplu special - Jupiter care orbitează în jurul Soarelui. Pentru fiecare punct din spațiu, puteți calcula suma următoarelor trei forțe:
- atracția gravitațională a soarelui
- atracția gravitațională a lui Jupiter,
- forță centrifugă , care acționează asupra unei particule într-un punct dat, care se învârte în jurul Soarelui cu aceeași frecvență ca și Jupiter.
Sfera Hill pentru Jupiter va fi cea mai mare sferă centrată pe Jupiter, în cadrul căreia suma acestor trei forțe este întotdeauna îndreptată către Jupiter. În termeni mai generali, este o sferă în jurul unui corp subordonat care se rotește în jurul corpului principal, în care forța rezultantă este o forță centripetă îndreptată către corpul subordonat. Astfel, în acest exemplu, sfera Hill descrie granița exterioară la care obiectele mai mici, cum ar fi sateliții planetelor sau sateliții artificiali, pot fi pe o orbită stabilă în jurul lui Jupiter și nu pot intra pe o orbită eliptică în jurul Soarelui.
Sfera Hill a Soarelui (marginea exterioară a norului Oort ) are o rază de aproximativ 2 ani lumină.
Vezi și
Note
- ↑ Lissauer JJ, Murray CD Solar System Dynamics: Regular and Chaotic Motion // Encyclopedia of the Solar System / T. Spohn, D. Breuer, T. Johnson. - 3. - Elsevier, 2014. - P. 60–61, 1269. - 1336 p. — ISBN 9780124160347 . - doi : 10.1016/B978-0-12-415845-0.00003-7 .