Miks kuu maapinnale ei kuku?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Maa on väga suur ja selle gravitatsioon on tohutu. Maa tõmbab ligi kõike ümbritsevat. Miks siis Maast väiksem Kuu ei lange, vaid jätkab oma orbiidil ümber maakera tiirutamist? Mingis mõttes see kukub – lihtsalt "jätab vahele", selgitavad teadlased väljaandele Forskning.

Gravitatsioonijõu tõttu püüab kõik maapinnale kukkuda. Miks siis kuu meile vastu ei jookse?

Tänu gravitatsioonile on meil jalad kindlalt maas.

See veidi salapärane jõud annab asjadele kaalu. Seetõttu kukub pall tagasi, ükskõik kui kõrgele sa seda viskad.

Suurtel objektidel on suurem gravitatsioon kui väikestel. Kuid näiteks planeedi gravitatsioon nõrgeneb sellest kaugenedes üha enam.

Maa on väga suur ja selle gravitatsioon on tohutu. Tänu sellele hoitakse meie atmosfääri gaase selle ümber ja meil on, mida hingata. Tänu Maa gravitatsioonile saate hüpata ja mitte ära lennata, kui teate, kuhu. Enamasti maandute lihtsalt uuesti jalgadele.

Maa tõmbab ligi kõike ümbritsevat.

Miks siis Maast väiksem Kuu jätkab tiiru ümber maakera marsruudil, mida me nimetame orbiidiks? Kas ta ei pidanud langema Maale täpselt nagu meie pärast hüpet?

Kuu kukub Maale, lihtsalt igatseb

Tegelikult langeb Kuu tõesti kogu aeg vabalt Maale. Ta lihtsalt igatseb pidevalt.

Teadlane Isaac Newton sai esimesena aru, et sama jõud paneb õunad maapinnale kukkuma ja planeetidega kuud tiirlevad orbiitidel.

Ta tegi mõtteeksperimendi.

Kui võtad kivi üles ja lased lahti, kukub see otse alla. Kui viskad kivi enda ette, siis gravitatsioon paneb selle ikkagi maapinnale kukkuma. Kuid sel juhul lendab ta mitte ainult alla, vaid ka edasi. See langeb kaarega.

Kujutage ette väga kõrget mäge. Tulistad sellest kahuriga, tuum lendab kaugele ette ja kukub lõpuks maapinnale.

Ja võite ette kujutada ka fantastilist kahurit, mis tulistab lihtsalt hirmuäratava jõuga. Tuum lendab väga nõrga kaarega väga kaugele ette. Ja Maa paindub selle all, sest see on ümmargune.

Kui kahurikuul liigub piisavalt suure kiirusega, ei kuku see Maa kumeruse tõttu kunagi pinnale.

Seega jääb kahurikuul Maa ümber orbiidile.

Ei kuku, sest kõnnime hea kiirusega

Aga mis juhtub, kui tulistada kahurikuuli veelgi suurema jõuga ja kiirendada seda veelgi suurema kiiruseni?

See murdub Maa gravitatsiooniulatusest välja ja jätkab oma teed kosmosesse.

Kuud hoiab oma orbiidil Maast kauguse ja selle kiiruse kombinatsioon, kirjutab Euroopa Kosmoseagentuur.

Samamoodi tiirleb Maa ümber Päikese. Selle kiirus on 108 tuhat kilomeetrit tunnis. Seda on palju. Tänu Maa kiirusele liigume stabiilsel orbiidil.

"Kui Maa oleks ootamatult peatunud, oleks see otse Päikese sisse kukkunud," ütles Oslo ülikooli teoreetilise astrofüüsika osakonna professor Viggo Hansteen varem Forskningis.

Satelliidid ümber maa

Teadmised orbiitide ja gravitatsiooni kohta on tehissatelliitide kosmosesse saatmisel väga olulised. Satelliidid on kosmoseaparaadid, mis tiirlevad ümber Maa. Tänu neile saame pildistada Maad, kasutada mobiiltelefone ja palju muud.

Satelliidid peaksid tiirlema ümber Maa, mitte minema avakosmosesse ega kukkuma tagasi meie planeedi pinnale.

Need, kes satelliite kosmosesse viivad, peavad tegema palju arvutusi, et kosmoselaev saavutaks kõrgusel õige kiiruse. Briti Füüsika Instituudi (IOP) andmetel saavad nad orbiidil olla ainult nii.

Maa ümber tiirleb ka rahvusvaheline kosmosejaam. Seal elavad astronaudid. Kuigi nad on Maale piisavalt lähedal, et neile mõjuda tugev gravitatsioon, kogevad nad kaaluta olekut. Seda seetõttu, et nad jäid koos kosmosejaamaga tegelikult Maa ümber vabalangemise lõksu, nagu Kuu.

Teistsugune pilk gravitatsioonile

Aga mis on gravitatsioon tegelikult?

Albert Einstein jõudis järeldusele, et gravitatsioon ei tõmba objekte üksteise poole.

Tegelikult painutavad rasked esemed ruumi enda ümber. Lihtsustuseks võite ette kujutada, kuidas raske suur pall batuudi kanga alla paindub. Laske läheduses väike pall ja see hakkab veerema ümber suure nagu planeet tähe ümber.

Väike pall aeglustab hõõrdumise tõttu vastu õhku ja kangast ning veereb seetõttu lõpuks keskkoha poole. Kuid kosmoses seda ei juhtu.

Võime öelda, et planeedid liiguvad tegelikult otse – aga ruum on kõver.