태양계의 행성은 왜 태양의 중력에 빨려들어가지 않고 안정적인 이유가 무엇인가요?

Question

태양계의 행성 특히 수성 금성 지구 화성은 차례대로 태양계에서 가까운데요.

이러한 작은 행성들이 태양계에서 특히 가까움에도 태양의 중력에 빨려 들어가지 않고 서로 각각의 공전주기에서 안정적인 모습을 유지하는 이유가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

태양계의 행성들이 태양의 중력에 빨려들어가지 않고 안정적인 궤도를 유지하는 이유는 케플러의 행성운동법칙과 관련이 있습니다.

행성들은 태양을 한 초점으로 하는 타원의 궤도를 따라 공전하고 있으며, 이러한 중력적 상호작용으로 인해 행성들은 안정적인 궤도를 유지합니다.

즉, 행성들은 태양에게 끌려가면서도 동시에 자신의 궤도를 따라 공전 운동을 하며 원심력을 가지고 있습니다. 이 두 가지 힘의 균형이 행성들이 태양에게 빨려들어가지 않고 안정적인 궤도를 유지하게 하게 하는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 나이스 과학전문가입니다.

지금의 각자의 행성들이 태양과의 각자 거리는 서로 안으로 당기는 인력과 밖으로 나가려는 원심력이 밸러스를 이루고 잇기 때문입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재현 과학전문가입니다.

태양주변을 공전하는 모든 물체는 태양으로 계속 빨려들어가고 있습니다. 다만 원운동을 하기에 원심력으로 인해 태양으로 빨려들어가는 힘과 원심력으로인해 바깥으로 나가려는 힘이 같기에 빨려들어가지고 튕겨나가지도 않는 것입니다. 조금더 찾아보시면 태양과 가장 가까이에 있는 수성의 경우 공전 주기가 엄청 빠릅니다. 또한 태양계가 처음생성될 당시 아마 태양 주변으로 엄청난 행성이나 소행성들이 많았을거에요 시간이 지나 힘의 균형에서 깨지는 것들이점차 사라지면서 균형을 이루는것들만 남아 지금의 안정적인 태양계상태로 되었을 겁니다.

Answer 4

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

태양계의 행성들이 태양의 중력에 빨려 들어가지 않고 서로 각각의 공전주기에서 안정적인 모습을 유지하는 이유는 다음과 같은 원리 때문입니다.

행성의 각운동량 보존: 행성은 태양 주위를 공전하면서 각운동량을 가지고 있습니다. 각운동량은 질량과 속도의 곱으로, 운동하는 물체의 회전 상태를 나타내는 양입니다. 행성의 각운동량은 태양계 형성 초기에 형성되었으며, 행성이 태양에 빨려 들어가지 않고 안정적인 모습을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.

행성의 공전궤도: 행성의 공전궤도는 타원형입니다. 행성은 태양에 가까울 때는 속도가 빠르고, 태양에서 멀어질 때는 속도가 느립니다. 따라서 행성은 태양에 가까워질 때는 태양의 중력에 의해 속도가 줄어들고, 태양에서 멀어질 때는 태양의 중력에 의해 속도가 빨라집니다. 이로 인해 행성의 각운동량은 일정하게 유지됩니다.

행성의 공전 주기: 행성의 공전 주기는 행성의 크기, 질량, 태양과의 거리에 따라 결정됩니다. 행성의 공전 주기가 짧을수록 태양에 가까운 궤도를 가지고 있습니다. 따라서 행성들은 서로 다른 공전 주기로 태양 주위를 공전하기 때문에 서로 충돌하지 않고 안정적인 모습을 유지할 수 있습니다.

이러한 원리로 인해 태양계의 행성들은 태양의 중력에 빨려 들어가지 않고 서로 각각의 공전주기에서 안정적인 모습을 유지할 수 있습니다. 다만, 태양계 형성 초기에는 행성들의 궤도가 매우 불안정했을 것으로 추정됩니다. 행성들이 서로 충돌하거나 태양에 빨려 들어가는 등의 일이 자주 발생했을 것입니다. 시간이 지남에 따라 행성들의 궤도는 중력의 영향을 받아 점차 안정화되었을 것으로 생각됩니다.