태양계는 중심이 있을까?

태양계는 중심이 있긴 하나 끊임없이 변동하는 중심이다. 질량이 있는 물체 사이에는 만유인력이 작용한다. 태양과 지구에서도 작용하며 지구와 달에서도 작용한다. 두 천체 간에 작용하는 힘은 동일하다. 그러나 지구는 태양을 중심으로 돌지만 태양은 지구를 중심으로 돌지 않는다. 그렇다면 이 두 천체는 무엇을 중심으로 해서 도는 것일까? 바로 질량 중심을 기준으로 해서 돌고 있다. 질량중심이 지레 받침대와 같은 역할을 하는 것이다. 두 천체의 질량중심과 그것을 구하는 방법은 a : b = m/(m+M) : M/(m+M)으로 계산할 수 있다.

 

이 식을 태양과 지구에 적용해보면 태양의 질량은 지구의 약 33만 배가 되므로 두 천체의 질량중심은 거의 태양의 중심에 찍힌다. 따라서 지구와 달의 경우에는 지구가 달보다 약 81배 무겁기 때문에 질량중심이 지구 반지름의 약 3/4 지점인 지구 안쪽에 찍힌다.

 

태양계는 태양 주위를 도는 수많은 천체의 집적이지만 총체적인 질량중심은 존재한다. 그 중심은 행성들의 위치에 따라 복잡한 루프를 그리며 태양 안팎으로 끊임없이 변동한다. 그 변화에 특히 큰 영향을 미치는 것이 목성의 위치다. 전 행성의 질량 중 71%를 목성이 차지하기 때문이다.

 

 

 

 

2020/04/02 - [과학상식] - 태양계에서 가장 큰 화산

태양계에서 가장 큰 화산