Vật thể nào trong hệ mặt trời có vận tốc tiếp tuyến nhanh nhất ở bề mặt của nó?


8

Xem xét tất cả các vật thể xuất hiện tự nhiên trong hệ mặt trời: trong khung tham chiếu của trung tâm vật thể (nghĩa là bỏ qua vận tốc quỹ đạo quanh mặt trời hoặc, trong trường hợp vệ tinh, hành tinh của chúng) và xem xét điểm trung bình trên bề mặt của chúng : vật nào có vận tốc tiếp tuyến nhanh nhất?

Lưu ý - Tôi không hỏi về tốc độ quay ( ), nhưng tốc độ tiếp tuyến, đối với cơ thể hình cầu rắn sẽ chỉ đơn giản là . Vì hệ mặt trời thường không được tạo thành từ những quả cầu rắn đồng nhất, nên tôi không thể chỉ nhìn vào bảng vận tốc quay và bán kính của các vật thể.v = ω × rωv=ω×r

Tôi trông có vẻ ngạc nhiên, vì vậy mọi thứ diễn ra: các hành tinh, vệ tinh của chúng và bất kỳ vật thể nào khác được biết đến (sao chổi, tiểu hành tinh, v.v.) - điều kiện duy nhất là vận tốc này phải ít nhiều không đổi (tôi không chắc chắn nếu các vật thể trong quỹ đạo có hình elip cao có những thay đổi nghiêm trọng về tốc độ quay khi chúng tiếp cận mặt trời).

Câu trả lời:


8

Tay xuống đó là Jupiter. Nó có cả bán kính lớn nhất và tốc độ quay nhanh hơn của các hành tinh, và các vật thể nhỏ hơn sẽ không thể cạnh tranh với bán kính khổng lồ đó. Tốc độ quay của sao Mộc là khoảng 13,4 km / giây (với một số biến đổi do dòng gió, vì nó là một loại khí), có thể được xác định cả từ sự dịch chuyển của Doppler của ánh sáng mặt trời phản xạ và cũng từ việc xem chuyển động của các đặc điểm của đám mây xích đạo. Sao Thổ chỉ 10,9 km / s, vì nó có chu kỳ quay dài hơn và bán kính nhỏ hơn. Không có hành tinh nào khác có thể cạnh tranh với Sao Mộc, và các vật thể nhỏ hơn sẽ cần thời gian quay cực ngắn để có bất kỳ cơ hội nào. Ví dụ, Trái đất sẽ cần có một ngày dài khoảng nửa giờ để cạnh tranh với Sao Mộc.


2
Xin chào @KenG. Trực giác của tôi cũng dẫn tôi đến đó, tuy nhiên cả bạn và tôi đều thiếu thông tin. Có một đường cong vận tốc hướng tâm của Sao Mộc ngoài kia không? Có bầu khí quyển trên (hoặc các lớp dưới) xoay đồng bộ với lõi? Tôi biết rằng chúng ta biết độ dài của ngày Jovian ... nhưng đâu là bằng chứng cho thấy nó thực sự nhanh nhất? Để chấp nhận câu trả lời của bạn, chúng tôi cần một số bằng chứng này
Bruce Becker

Không có chu kỳ quay chính xác vì có các vành đai và vùng di chuyển với tốc độ khác nhau, nhưng tôi không nghĩ đó thậm chí là một cuộc gọi gần. Các tính năng của đám mây mất khoảng 10 giờ để di chuyển hoàn toàn xung quanh, tức là chưa đến nửa ngày Trái đất trên một vật thể có bán kính gấp mười lần Trái đất. Đây không phải là một con số gây tranh cãi ở độ chính xác cần thiết. Ngày của sao Thổ dài hơn khoảng 7% với bán kính ít hơn 20%, vì vậy nó không cạnh tranh. Thiên vương tinh và Hải vương tinh thậm chí còn ít hơn thế. Tốc độ của sao Mộc là hơn 10 km / giây, bạn sẽ không nhận được điều đó với mặt trăng bị khóa chặt hoặc vệ tinh nhân tạo.
Ken G

Cảm ơn. Tôi đã bị thuyết phục. Chỉ cần woukd là tốt để có một liên kết đến một số dữ liệu tham khảo, cho những người hoài nghi khác ngoài đó
Bruce Becker

Người ta cũng có thể đo trực tiếp sự dịch chuyển Doppler của ánh sáng bật ra khỏi các chi của Sao Mộc và Sao Thổ tại các đường xích đạo quay của chúng. Liên kết sau đây khẳng định kết quả là đối với Sao Mộc, tốc độ là 13,4 km / giây và đối với Sao Thổ là 10,9 km / giây. shelyak.com/dossier.php?id_dossier=16&lang=2
Ken G

1
@WayfaredStranger Tôi chỉ nhận được 2 km / giây cho Mặt trời. Nó có một khoảng thời gian (một "ngày" là vô lý) khoảng 600 giờ, gần một tháng bởi sự trùng hợp.
LocalFluff
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.