Buen modelo del sistema solar: ¿la gravedad produce una mayor distancia entre los objetos? [cerrado]

En contra de la intuición, parece que en algunos casos la gravedad da como resultado una órbita más alta y una mayor distancia. Por ejemplo, la Luna es atraída por la Tierra, pero debido a que adquiere una mayor velocidad, termina alejándose de la Tierra.

Además, nuestro sistema solar podría haber sido mucho más pequeño en los primeros días (según el modelo de Niza), pero debido a la gravedad de Júpiter y Saturno, los planetas exteriores fueron empujados más lejos del sol, aunque debe haber una atracción involucrada entre los planetas, lo que sugeriría se hacen más pequeños en lugar de más grandes.

El Modelo de Niza es un escenario para la evolución dinámica del Sistema Solar. [...] Propone la migración de los planetas gigantes desde una configuración compacta inicial a sus posiciones actuales, mucho después de la disipación del disco de gas protoplanetario inicial. [...] Esta migración planetaria se utiliza en simulaciones dinámicas del Sistema Solar para explicar eventos históricos, incluido el Bombardeo Pesado Tardío del Sistema Solar interior, la formación de la nube de Oort, [etc]. [...]

¿Ahora, por ejemplo, los cometas también obtienen órbitas más altas a medida que son atraídos por el Sol? Entonces, en general, ¿la gravedad siempre provoca distancias más grandes entre los objetos?

No estoy seguro si entiendo tu pregunta. Si la luna gana más energía cinética, está menos limitada por la gravedad y, en consecuencia, su distancia aumentará.
¿Podría dar más detalles sobre su declaración "causado por la gravedad de Júpiter y Saturno, los planetas exteriores fueron empujados más lejos del sol"? Tal como está escrito, no me queda claro lo que está preguntando.
Floris, no puedo elaborarlo mucho, porque no estoy seguro de cómo funciona esto exactamente. Es un poco una parte de la pregunta también. Pero creo que Júpiter atrajo a los planetas exteriores de tal manera que obtuvieron una energía cinética más alta, como nuestra luna, y por lo tanto se fueron hacia afuera. Este sistema solar más pequeño se calculó en el modelo de Niza.

Respuestas (1)

La gravedad tiende a unir las cosas: es una fuerza de atracción. El problema es que (en general) también es necesario conservar la energía y el impulso. Esa es una forma de entender las órbitas: aunque la gravedad une las cosas, si comienzas con dos masas puntuales y una velocidad relativa, orbitarán en lugar de colisionar porque es necesario conservar el momento angular.

Lo mismo es cierto en estos ejemplos más complicados. La razón por la que la luna en realidad (muy lentamente) se está alejando de la tierra es porque la energía de rotación se transfiere desde la rotación de la tierra a la órbita de la luna (esto sucede a través de las fuerzas de marea). Este problema es complicado porque las fuerzas de disipación son importantes (las que no conservan la energía cinética/potencial).

En el modelo de Niza (que, tenga en cuenta, puede o no ser muy útil para explicar la dinámica planetaria), los planetas gigantes gaseosos se mueven hacia afuera intercambiando energía y momento angular con cuerpos más pequeños (asteroides, planetesimales, gas, etc.) que son luego se movió hacia adentro. En el modelo de Niza, definitivamente no todas las cosas se mueven hacia el exterior, solo hay un intercambio entre los objetos externos e internos, y sucede que los asteroides/planetesimales/gas luego se acumulan en nuestros planetas actuales, en el sol, o se disipan.

+1 Me perdí el punto del OP, pero esto: Grand Tack y esta extensión del modelo de Niza pueden ser de interés Scientific American Solar System Evolution