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뭘 한 판 하는지는 상상에 맡기겠습니다.
받아드려요
케플러?
케플러ㅓ
중심별 영향을 많이 받아서 동주기자전 쪽으로 갈수있다 이정도?
정확한 설명은 대학 물리를 배워야 하는데, 중심별과 거리가 가까우면 공전 주기=자전 주기가 되는 경향이 있습니다.
달 같은 케이스인가요 ?
감사합니다
명칭은 동주기 자전
별과 행성 사이의 거리가 가까워지면 행성의 ‘별과 가까운 부분’과 ‘별과 먼 부분’의 중력차가 커집니다
이 중력의 차이에 의해 “기조력”이 발생하고 행성의 자전을 방해하는 효과를 내서 행성이 별 방향으로 고정(?)됩니다
'조석 고정', 또는 '동주기 자전'이라 불리는 현상 때문입니다.
조석력, 또는 기조력은 천체와 그 공전 모체의 거리가 가까울수록 더 크게 작용할 수 밖에 없는데, 이 때문에 어머니 항성을 공전하는 거리가 먼 행성들보다는 모체 행성을 공전하는 거리가 가까운 위성들이 주로 조석 고정됩니다ex)지구와 달
행성과 위성사이의 거리가 일반적으로 별과 행성 사이의 거리보다 가깝기 때문이죠(그러나 외계 행성계에서 조석 고정된 행성들이 다수 발견되었는데 이 사례가 이런 경우죠.).
또, 공전주기와 자전주기가 일치할 경우 천체 생성 초기의 자전주기가 공전주기보다 짧거나 길수록 조석력이 강력하게 발생하게 되어 자전 주기에 미치는 영향이 커집니다.
결국 모든 천체는 수명이 다하거나 공전 모체에게 집어삼켜지지 않는다면 언젠가는 자전속도가 점점 느려지다가 결국 공전주기와 일치하게 된다는 것이라고 합니다.이것이 완료되면 조석 고정되었다고 합니다.
간단하게 설명드리자면, 항성에 가까운 부분과 항성과 먼 부분의 중력 차이 때문에 항성-행성 축방향으로 행성이 늘어납니다.
근데 행성이 공전하면서 항성-행성 축이 회전하잖아요? 그리고 행성은 자전을 하죠. 만약 공전주기와 자전주기가 일치하지 않으면 늘어난 행성에 토크가 걸립니다. 공전주기와 자전주기가 비슷해지는 방향으로요. 그렇게 시간이 지나면 공전주기와 자전주기가 같아지죠
첫번째 그림에서 왼쪽 그림은 수성이 자전하지 않을 때의 그림입니다. 공전만 하니까, 수성-태양 축 방향으로 늘어나 있던 수성이 방향을 유지한채로 회전하죠.
그럼 아래 그림과 같은 원리에 의해 돌림힘이 생깁니다. 시계와 반시계 방향으로 돌리는 힘이 모두 작용하는데, 반시계 방향으로 돌리는 힘이 더 강하기 때문에 반시계방향으로 회전하게 되는거죠.
이제 주계열성의 질량이 작을수록 생명가능지대 행성의 조석고정 현상이 잘 일어나는 이유를 삺펴보겠습니다. (여기부턴 지구과학 공부할 때 혼자 생각해본 거라 뇌피셜이에요. 틀릴 수도 있습니다.)
주계열성의 질량이 큰 경우와 작은 경우, 두 케이스에서 행성의 질량과 반지름이 같다고 놓고, 행성의 반지름에 비해 행성의 공전궤도 반지름에 비해 충분히 크다고 가정하겠습니다. 그럼 단위시간당 각운동량 변화는 대략 Mrw/R^3에 비례하게 됩니다. (M : 항성 질량, r: 행성 반지름, w : 공전 각속도, R : 공전 반지름. (1+a)^n ~= 1+na를 이용합니다. 물리2 모르시면 참고만 하세요.)
이 비례식을 중심별의 질량에 대해 나타내보겠습니다. 광도 L은 생명가능지대까지의 거리 R에 대해 R^2에 비례하고, 또 M^4에 비례합니다. 따라서 M은 R^0.5에 비례합니다. 또 케플러 법칙에서 w는 R^(-3/2)에 비례합니다.
이들을 대입해보면 단위시간당 각운동량 변화는 R^(-4), 즉 M^(-2)에 비례합니다. 즉, 중심별의 질량이 작을 수록 생명가능지대에 위치한 행성에 작용하는 단위시간당 각운동량 변화량이 크며, 따라서 중심별의 질량이 작을 수록 짧은 시간 만에 동주기 자전 상태가 됩니다.
와 이런 생각까지 하며 공부했는데 어떻게 50점을 못 받았지...ㅜㅜ
헉 지금 봤어요....... 정말 정말 자세한 설명 감사합니다 ㅜㅜ
별과 행성 사이의 인력이 너무 커서 생기는 현상