تسارع الجاذبية على الشمس هل يختلف عن بقية النجوم؟

كيف يُحسب تسارع الجاذبية على الشمس؟

يُعرّف تسارع الجاذبية بأنّه الجاذبية السطحية (بالإنجليزية: Surface Gravity) المُتمثّلة بالقوة التي يُمارسها جسم على جسم آخر، حيث تتسبّب هذه الجاذبية في تسارع الأجسام نحو مراكز الأجسام الأخرى، مثل: جاذبية الأرض للأجسام التي على سطحها.^[١]

يُعرّف تسارع الجاذبية أيضاً على أنّه التسارع الذي يتعرّض له جسم يسقط بحرية على سطح كوكب أو جسم سماوي آخر،^[٢] ويُقاس بوحدة م/ث²، ويُذكر أنّ قيمة تسارع الجاذبية على الشمس تبلغ ما يُقارب 275 م/ث².^[١]

يُمكن حساب تسارع الجاذبية على الشمس من خلال الخطوات الآتية:

• قانون الجاذبية السطحية:^[٢]

الجاذبية السطحية= ثابت الجاذبية السطحية × الكتلة / مربع نصف القطر

(g)= (G) × (M)/ (r²).

حيث إنّ:

(g): الجاذبية السطحية.

(G): ثابت الجاذبية السطحية.

(M): الكتلة.

(r): نصف القطر.

• بالتعويض في القانون:

(6.67× 10^-11× 1.989 × 10³⁰ )/ (6.96 × 10⁸)².^[٣]

• الجاذبية السطحية = 275 م/ث².^[١]

ما العوامل المؤثرة في حساب تسارع الجاذبية على الشمس؟

يتأثّر تسارع الجاذبية على الشمس في عاملين أساسيين، وهما كالآتي:^[٤]

• كتلة الجسم: تتناسب كتلة الجسم مع الجاذبية السطحية تناسباً طردياً، حيث إنّه كلّما زادت كتلة أيّ من الجسمين زادت قوة الجاذبية بينهما.
• المسافة: تتناسب المسافة مع الجاذبية السطحية تناسباً عكسياً، فكلّما زادت المسافة بين الأجسام قلّت الجاذبية السطحية.

هل يختلف تسارع الجاذبية على الشمس عن بقية النجوم؟

نعم، نظراً إلى أنّ الشمس أكبر النجوم في مجموعتنا الشمسية وتُشكّل 99.8% من كتلة النظام الشمسي،^[٥] فإن تسارع الجاذبية علي الشمس سيكون أكبر من باقي نجوم مجموعتنا الشمسية؛ لأن كتلة الجسم تتناسب طردياً مع جاذبيته السطحية،^[٤] أما بمقارنة الشمس مع نجوم درب التبانة فإن حجمها يكون متوسطاً،^[٥] لذا فإن هناك نجوماً خارج مجموعتنا الشمسة أكبر من الشمس وتمتاز بجاذبية سطحية أكبر.^[٤]

لماذا تدور الكواكب في مدارات حول الشمس ولا تنجذب إليها؟

لولا وجود جاذبية للشمس لتحركت الكواكب في خط مستقيم، لكن جاذبية الشمس تُبقي الكواكب في مدارات شبه دائرية حولها، ويكمن السبب الرئيسي وراء ذلك في كون الكواكب تدور بسرعة عمودية على قوة جاذبية الشمس لها.^[٦]

ما هو أكثر الكواكب تأثّراً بجاذبية الشمس؟

يُعتبر كوكب عطارد أكثر الكواكب تأثّراً بجاذبية الشمس لأنّه أقربها للشمس،^[٤] حيث تبلغ المسافة بين كوكب عطارد والشمس حوالي 58 مليون كم فقط،^[٧] حيث تتناسب المسافة مع الجاذبية تناسباً عكسياً، فكلّما قلت المسافة بين الأجسام زادت الجاذبية.^[٤]

هل كل كواكب المجموعة الشمسية لها جاذبية؟

نعم، تمتلك جميع كواكب النظام الشمسي جاذبيةً سطحيةً تُقاس بوحدة م/ث²،^[٨] ويُذكر أنّ الجاذبية تلعب دوراً مهمّاً في دراسة ميكانيكا مدارات الكواكب، وحساب السرعة المدارية الخاصّة بكلّ كوكب، بالإضافة إلى دراسة سرعة كلّ كوكب بالقرب من جسم أو كوكب آخر.^[٩]

كم ضعفًا تكبر الشمس الأرض؟

يبلغ حجم الشمس 109 ضعف حجم الأرض تقريباً، أمّا بالنسبة لكتلتها فإنها تبلغ ما يُقارب 333,000 أضعاف كتلة الأرض، فكتلتها تحتلّ النسبة الأكبر في النظام الشمسي بنسبة 99.86%، ويُشار إلى أنّ حجم الشمس كبير جداً، إذ تستطيع الشمس أن تحتوي في داخلها على 1,300,000 كرةً أرضيةً، لذا تكون جاذبية الشمس بالنسبة للأرض كبيرة ممّا يساعد على إبقاء الأرض ثابتةً في مدارها.^[١٠][١١]

تتسبّب الجاذبية السطحية بتسارع الأجسام نحو مركزها، ويُقاس التسارع السطحي بوحدة م/ث²، حيث يبلغ التسارع السطحي للشمس 275 م/ث²، ويُشار إلى أنّ التسارع السطحي لأي جسم كالشمس مثلاً يعتمد على كتلة الجسم ويتناسب معها طردياً، كما يعتمد على المسافة ويتناسب معها عكسياً، ويُذكر أنّ التسارع السطحي للشمس له دور كبير في إبقاء الأرض في مدارها.

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت} "What is Gravity", space, Retrieved 22/6/2021. Edited.
2. ^ ^{أ ب} James H. Shirley, "Surface gravity", springer, Retrieved 22/6/2021. Edited.
3. ↑ "Sun", hyperphysics, Retrieved 22/6/2021. Edited.
4. ^ ^{أ ب ت ث ج} Drew Lichtenstein (24/4/2017), "Two Factors That Affect How Much Gravity Is on an Object", sciencing, Retrieved 22/6/2021. Edited.
5. ^ ^{أ ب} "solarsystem.nasa", solarsystem.nasa,9/8/2021، Retrieved 16/9/2021. Edited.
6. ↑ Cathy Jordan (31/1/2016), "Why do the planets orbit the sun? (Beginner)"، Ask an Astronomer, Retrieved 21/9/2021. Edited
7. ↑ "MERCURY FACTS", airandspace, Retrieved 21/9/2021. Edited.
8. ↑ Dr. David R. Williams, (30/10/2019), "Planetary Fact Sheet Notes"، nssdc.gsfc.nasa, Retrieved 21/9/2021. Edited.
9. ↑ Joe Yoon (8/5/2005), "Gravity on Other Planets", aerospaceweb, Retrieved 23/6/2021. Edited.
10. ↑ "How large is the Sun compared to Earth?", coolcosmos, Retrieved 23/6/2021. Edited.
11. ↑ "What Is Gravity?", spaceplace, 17/12/2020, Retrieved 22/6/2021. Edited.