Gezegenlerin çekim alanı

Bu infografik ne anlatıyor?

Bu infografik, Güneş Sistemi'ndeki sekiz gezegenin Hill küresi yarıçaplarını, yani her gezegenin kendi çekiminin baskın olduğu bölgenin büyüklüğünü milyon kilometre cinsinden karşılaştırıyor.

Değerler iki belirgin gruba ayrılıyor. İç gezegenlerde çekim alanları küçük: Merkür 0,18 ile en küçük değere sahip, Venüs 1,0, Dünya 1,47, Mars ise 0,98. Mars'ın Venüs'ten biraz geride kalması, sıralamanın düzenli artmadığını gösteriyor.

Dış gezegenlerde ise tablo bambaşka:

• Jüpiter: 50,6, Dünya'nın yaklaşık 34 katı.
• Satürn: 61,6.
• Uranüs: 66,8.
• Neptün: 115,0 ile listenin zirvesinde; Dünya'nın yaklaşık 78, Merkür'ün ise 600 katından fazla.

Dikkat çekici olan, en büyük değerin Jüpiter'de değil Neptün'de olması. Neptün'ün değeri Jüpiter'inkinin iki katından fazla. Bu, Hill küresinin yalnızca gezegenin kendisine değil, Güneş'in çekimiyle kurduğu dengeye de bağlı olduğunu hatırlatıyor.

Veriler NASA/JPL'nin DE405 efemerisine dayanıyor. Hesaplamanın nasıl yapıldığını Hill küresi maddemizde bulabilirsiniz.

Hill küresi nasıl hesaplanır?

Kavramı Amerikalı gökbilimci George William Hill, Édouard Roche'un çalışmalarına dayanarak tanımladı. Gezegenin hemen yakınında onun kendi çekimi, uzağında Güneş'inki baskındır; ikisinin dengelendiği sınır kabaca a · ∛(m / 3M) formülüyle bulunur. Burada a gezegenin Güneş'e uzaklığı, m gezegenin, M Güneş'in kütlesidir. Küre uzaklıkla doğru orantılı büyürken kütleyle yalnızca küp kök oranında büyür. Neptün'ün listenin başında yer almasının nedeni budur: Güneş'ten çok daha uzak olması, Jüpiter'e göre küçük kütlesini fazlasıyla telafi eder.

Yörünge basık bir elipsse küre, gezegen Güneş'e yaklaştıkça küçülür, uzaklaştıkça büyür. Tablodaki değerler bu basıklık da hesaba katılarak hesaplandı; bu yüzden Jüpiter için sık anılan yuvarlak 53 milyon km ya da Neptün için 116 milyon km ile aradaki küçük farklar yöntemden kaynaklanıyor.

Sık sorulanlar

Ay, Dünya'nın Hill küresinin içinde mi?

Rahatça içinde. Dünya'nın Hill küresi yaklaşık 1,5 milyon kilometreye uzanırken Ay yaklaşık 384.000 kilometrede dolanır; Güneş'in çekimiyle bağımsız bir yörüngeye savrulma tehlikesi yoktur.

Hill küresi ile Roche sınırı aynı şey mi?

Hayır. Hill küresi bir uydunun nereye kadar tutunabileceğini, Roche sınırı ise kendi çekimiyle bir arada duran bir cismin gelgit kuvvetleri yüzünden nereden sonra dağılmaya başlayacağını anlatır.

Kürenin içindeki her yörünge güvenli mi?

Değil. Hill küresi yalnızca bir yaklaşımdır; ışınım basıncı ya da Yarkovsky etkisi bir cismi zamanla kürenin dışına itebilir ve kürenin dış kısımları tam güvenli sayılmaz.