Miért nem "fújja" el egy csillag a bolygóit?

[mincza]

Ha jól tudom, a Nap fénnyomása a Föld környezetében 4,57* 10-6 N/m2.
A Föld látható felületét figyelembe véve ez több 10 millió Newton-ra rúg.
Ehhez még hozzáadódik a napszél részecskéinek nyomása is. Bár mindez a Föld tömege miatt ugyan kicsi gyorsulást okoz, de évmilliárdokig folyamatosan "kifelé" hat. Vajon szép lassan elvitorlázunk a Naptól távolabbi régiókba és néhány milliárd év múlva kikerülünk a "lakható" zónából?

[attila dezső]

A számításaid annyiban hibásak, hogy pl a napszél az egész magnetoszférával lép kapcsolatban, ami azt jelenti, hogy sokkal nagyobb felületen hat, mint a bolygó átmérője. De összegezve ezeket a hatásokat, szerintem még mindig elhanyagolható a föld tömegéhez képest!

[acz71]

Sziasztok!

Már csak annyi maradt ki szerintem, hogy a napszél kifelé tartó nyomása sokkal kisebb, mint a Nap gravitációs vonzása, ezért a status quo év milliárdokik nem változik jelentősen. Vagy hülyeséget beszélek?

Zsolt

[astrohist]

Azt hiszem, kicsit összecsúsztatjűtpk a sugárnyomás és a napszél (szoláris szél) fogalmát. A fény nyomása a megvilágított test elnyelő, ill. visszaverőképességével változik, és a megvilágított felülettel arányos. A Nap sugárnyomása a Föld távolságában egy 1^2 m-es, teljesen elnyelő felületre, merőleges beesésnél 0,4 milligramm! Egy gömb alakú test felülete az átmérő négyzetével, a tömege (azonos sürüség esetén) az átmérő köbével változik, ezért az átmérő csökkenésével a felület és a tömeg aránya gyors ütemben változik. A testekre ható gravitációs erő a tömeggel arányos, a sugárnyomás azonban a felszin méretétől függ. A Föld távolságában a Nap sugárnyomása 0,0007-0,0015 mm-nél kisebb testekre felülmúlja a Nap vonzóerejét. Látható ebből, hogy a Nap sugárnyomása a nagyon kis testekre hat jelentősen. Ezért a sugárnyomás jelentős szerepet kap a bolygóközi por és pl. az üstököscsóvák esetében, de nincsen kimutatható hatása a bolygókra, sőt kisbolygókra sem. (További bonyodalmat jelent az un. Poynting-Robertson effektusnak nevezett jelenség. amely fékezi a bolygóközi porszemek keringését, és ezért ezek egy része folyamatosan a Napban hullik.) A Naprendszerben fellépő pályaháborgató hatások több nagyságrenddel nagyobb befolyást gyakorolnak a bolygók mozgására.
Érdekes pl. a sugárnyomás hatása az 1960-ban indított Echo I. (USA) 30 m átmérőjű "ballón-műhold" esetében, amelynek vékony mylar-falát nagy visszaverő képesságű fóliával vonták be. A nagy átmérőjű (felületű) gömb össztömeg mindössze 71 m volt, ezért a sugárnyomás hatása már jelentkezett: a földközelpont távolsága naponta 3 km-el csökkent, a pálya excentruimossága naponta 4 százalékkal nőtt.

[mincza]

Sok kicsi sokra megy...
Ez egy állandó irányú hatás (eltérően a rendszerben keringő egyéb testek vonzásától).
Egy egyszerű gondolatkísérlet.
Tételezzük fel, hogy a fénynyomás hatására fellépő sugárirányú gyorsulás évente 1 mikron/év. (10E-6 m/év a négyzeten )
A távolsággal változó fénnyomásváltozásokat elhanyagolva, 4,5 milliárd év után 4,5 km/év radiális sebességre kellett volna szert tennie a vén golyóbisnak. Ha nem is számolunk a további gyorsulással, 100 millió év múlva 450 millió kilométerrel távolabb kerülünk a naptól - ami a jelenlegi Nap-Föld távolság háromszorosa!
Vagy - visszafelé vetítve a dolgot - a dinók esetleg feleakkora távolságra voltak a naptól, mint mi most?

Én már rég elfelejtettem a mechanikát, ki tudná valaki számolni a tényleges gyorsulást a fenti légből kapott érték helyett?
Az egyszerűség/egyértelműség kedvéért kihagyhatjuk a napszelet, vegyük figyelembe pusztán a fénynyomás hatását ( a jelenlegi Nap-Föld távolságban). Első közelítésben tekintsük úgy, hogy a Föld az összes fényt elnyeli, és számolhatunk 45 fokos átlag beesési szöggel.

[astrohist]

"A Naprendszerben fellépő pályaháborgató hatások több nagyságrenddel nagyobb befolyást gyakorolnak a bolygók mozgására".
BQ

[mincza]

"A Naprendszerben fellépő pályaháborgató hatások több nagyságrenddel nagyobb befolyást gyakorolnak a bolygók mozgására".

Ez nyilván igaz.
De a hozzáállásodat tovább fokozva, ennyi erővel azt is mondhatjuk, hogy a Nap tömege mellett minden más eltörpül, tehát hóttfölösleges a rendszerben a bolygók egymásra hatását vizsgálni. Márpedig néhányat éppen emiatt a perturbáció miatt kezdtek keresni (ha a perturbáció nem pontosan ezt takarja, javíts ki).

Csakhogy ezek a hatások tudomásom szerint mára már "beálltak", azaz egyfajta dinamikus egyensúlyba kerültek. Másképpen fogalmazva, a bolygópályák paraméterei egy kicsit "szitálnak" ugyan egy középérték körül, de a hol pozitív, hol negatív pályamódosító hatások a bolygók jelenlegi helyén rendszeresen kiegyenlítik egymást (már amennyire a jelenlegi pályaszmiulációs eljárások hibahatára és időtartama kiterjed). A fénynyomásnak pedig bolygócsíra koruk óta egyfolytában kifelé kellene tolnia elsősorban a belső (napközeli) a bolygókat.

Továbbra is áll tehát a kérdés, hosszú távon számszerűen mekkora ez a hatás? Van, ami ellensúlyozza?

[Pape]

Ez nyilván igaz.
De a hozzáállásodat tovább fokozva, ennyi erővel azt is mondhatjuk, hogy a Nap tömege mellett minden más eltörpül, tehát hóttfölösleges a rendszerben a bolygók egymásra hatását vizsgálni. Márpedig néhányat éppen emiatt a perturbáció miatt kezdtek keresni (ha a perturbáció nem pontosan ezt takarja, javíts ki).........
A fénynyomásnak pedig bolygócsíra koruk óta egyfolytában kifelé kellene tolnia elsősorban a belső (napközeli) a bolygókat.
Továbbra is áll tehát a kérdés, hosszú távon számszerűen mekkora ez a hatás? Van, ami ellensúlyozza?

Lajos szerintem nem a Napra gondolt, amikor pályaháborgató hatásokról beszélt. Te eredetileg nem a bolygók egymásra hatásáról beszéltél, hanem a sugárnyomásról. Előbbit természetesen van értelme vizsgálni.

A sugárnyomás valóban évmilliárdok óta hat a Naprendszer objektumaira, de mint azt Lajos szerintem teljesen érthetően leírta, számottevő méretű testeknél ezt ugyanennyi ideje ellensúlyozza a Nap gravitációja. (Pontosabban ez az ellensúlyozza szó nem is illik ide, mivel a sugárnyomás kifejtette erő elhanyagolható a gravitációhoz képest.)

[Sirius]

Gondolkodjunk visszafelé: mivel a Föld és a többi bolygó is "jó ideje" stabil pályán kering a Nap körül, az azt jelenti, hogy a különböző erők (gravitáció, centrifugális erő, sugárnyomás, stb.) egyensúlyban vannak.
Szerintem.

[astrohist]

"A Naprendszerben fellépő pályaháborgató hatások több nagyságrenddel nagyobb befolyást gyakorolnak a bolygók mozgására".

Ez nyilván igaz.
De a hozzáállásodat tovább fokozva, ennyi erővel azt is mondhatjuk, hogy a Nap tömege mellett minden más eltörpül, tehát hóttfölösleges a rendszerben a bolygók egymásra hatását vizsgálni. Márpedig néhányat éppen emiatt a perturbáció miatt kezdtek keresni (ha a perturbáció nem pontosan ezt takarja, javíts ki).

Csakhogy ezek a hatások tudomásom szerint mára már "beálltak", azaz egyfajta dinamikus egyensúlyba kerültek. Másképpen fogalmazva, a bolygópályák paraméterei egy kicsit "szitálnak" ugyan egy középérték körül, de a hol pozitív, hol negatív pályamódosító hatások a bolygók jelenlegi helyén rendszeresen kiegyenlítik egymást (már amennyire a jelenlegi pályaszmiulációs eljárások hibahatára és időtartama kiterjed). ?

Az első bekezdés nem értelmezhető, mert nincsen összefüggésben a pályaháborgásokkal. A második bekezdés sem egészen áll fenn, mert a Naprendszer stabilitásának kérdését máig nem zárták le. Semmi esetre sem mondhatjuk, hogy a "hatások beálltak". Ez valójában sokkal bonyolultabb. Mindenesetre nem mondhatjuk, hogy a bolygópályák most már elrendeződtek, továbbiakban hosszú távon minden így marad. (Már csak azért sem, mert közben a Nap tömege folyamatosan csökken. Ajánlanám, hogy
A hatás jelentéktelenségét jól érzékelteti az következő összehasonlítás:
A Nap sugárnyomása a Földre: P = 5,85 x 10^13 dyn. A Nap vonzóereje a Földre: P = 3,5 x 10^27 dyn. (Kulin Gy. számitása.) Lényegében a pályaháborgások is sokkal nagyobb mértéküek.
A perturbációkról egy levélben nem nagyon lehet még összefoglalóan sem írni. Ajánlanám, hogy nézzd át Marik M. (szerk.): Csillagászat c. könyvének égimechanikai fejezetét. BQ