En nysgerrig læser har indsendt dette spørgsmål til Spørg Videnskabens norske kolleger hos forskning.no:
»Siden Solens tyngdekraft er så stærk, at den kan holde store, tunge planeter og andre himmellegemer i kredsløb om sig over så store afstande, hvorfor bliver mindre objekter så ikke draget mod Solen med voldsom kraft?«
»Jeg tænker for eksempel på sonder og raketter som vi skyder ud: Når de kommer langt nok ud i rummet til at vores egen tyngdekraft ikke længere holder dem igen i særlig grad, har de så stærke raketmotorer, at de kan modvirke tiltrækningskraften til solen, som kan holde tunge planeter på plads over lange afstande?«
Her kommer de bedste svar på denne astronomiske kompleksitet.
I frit fald
Før vi kommer til rumsonderne, skal vi tage et kig på hvad en bane om Solen egentlig er for noget.
Hastighed er en vigtig grund til at Jorden, satellitter, andre planeter og alt andet i solsystemet holder sig i kredsløb rundt om Solen.
»Hvis Jorden pludselig var stoppet, ville den være faldet lige ned i Solen,« siger Viggo Hansteen til forskning.no. Han er professor ved Institut for teoretisk astrofysik på Oslo Universitet. Vi skal derfor være vældig glade for at Jorden har en hastighed på 1.800 kilometer i timen.
Læs også: Hvorfor vender Månen altid samme side mod Jorden?
Newtons kanon
Egentlig er Jorden og alt andet i solsystemet fanget i et permanent fald rundt om Solen. Et sædvanligt billede på dette fald kaldes Newtons kanon:
Forestil dig en kanon, der skyder en kanonkugle ud fra toppen af et bjerg. Hvis der ikke havde været nogen tyngdekraft, ville kuglen bare være fortsat i en ret linje.
Men når Jorden trækker på kanonkuglen, vil den i sidste ende falde ned. Hvis skuddet er kraftigt og kuglen er hurtig nok, vil den fortsætte med at falde rundt om Jordens krumning. Da er kuglen gået ind i kredsløb om Jorden, og den er havnet i et evigt fald.
Herunder kan du se en simpel animation, der forklarer Newtons kanon:
(Video: Andrew Bennett)
Dette er akkurat det samme som sker i solsystemet og Jorden: Jupiter og de andre planeter er i et stabilt fald rundt om Solen. Vi falder hele 30 km i sekundet, men siden vi er i en stabil bane, rammer i ikke Solen.
Det er altså ikke Solen, der holder planeterne på plads i banen. Solens tyngdekraft vil egentlig trække planeterne lige indover mod sig selv, men planeternes hastighed gør at de går i kredsløb.
Dette gælder også den internationale rumstation og menneskene derinde. De er egentlig ikke vægtløse, men astronauterne er fanget i et permanent frit fald rundt om Jorden. Rumstationen bevæger sig så hurtigt, at den ikke kolliderer med noget.
Satellitter og rumsonder
Siden Jorden falder rundt om Solen med 30 kilometer i sekundet, betyder det at alt på Jorden også bevæger sig med denne hastighed. Vi mærker det ikke på samme måde, som du ikke har nogen fornemmelse af hastighed når du sidder i et fly.
Dette gælder også raketter som skydes op fra Jorden. Når raketten er kommet ud i verdensrummet bevæger den sig fortsat med 30 kilometer i sekundet rundt om Solen.
Forskellen er nu at raketten er i frit fald rundt om Solen, og er kommet ud af Jordens gravitationsbrønd. Dermed vil raketten fortsætte med at falde rundt om Solen på samme måde som før, og ikke blive trukket imod den.
»Det spiller ingen rolle om objektet er stort eller småt, det må bare bevæge sig hurtigt nok,« fortæller Viggo Hansteen.
Solens tyngdekraft virker ligeligt på alle objekter i solsystemet. Hvis vi havde kunne teste Galileo Galileis berømte tankeeksperiment på en platform, som stod stille i forhold til Solen, ville vi se at en fjer og en kanonkugle faldt akkurat lige hurtigt ned mod Solen. Eller en lille rumsonde og planeten Jupiter.
Jordens hastighed, og dermed sondens hastighed, er faktisk et problem for NASA når de skal opsende sonder, som skal gå i en tæt bane om Solen. Da må sonderne bremses ned ved hjælp af raketter eller gravitationen fra en anden planet for at komme indad i solsystemet.
Stabil bane
Men hvordan havner planeterne egentlig i så stabile baner?
»Det er et godt spørgsmål, og vi har ikke et klart svar på, hvorfor det er sådan,« siger Hansteen.
»I solsystemets barndom var det bare kaos, og planeter og asteroider stødte sammen. Der kan der være sket en slags udvælgelsesproces, hvor alt, der ikke havde stabile baner faldt ned i Solen.«
Det efterlader os med planeter, der ikke vil falde ned i Solen, som det første.
Oversat af Josephine Søgaard Andersen
