太阳在月球上的引力是我们的2倍以上,可为何总是跟在地球后面呢
月球主要受太阳系内两天体的引力作用,一般情况下,很多人会认为我们对于月球的引力要大于太阳,因此它总是跟随着地球运行而不被太阳吸过,但是我们细数后却发现并非如此。
我们把以上资料代入牛顿所给万有引力公式F=GMm/r~2,便可推算出太阳在这上面的引力大约是在地球上的2倍以上。
实际上月球运动可简述如下:月球总是随地球绕太阳作圆周运动。这一过程中作用于月球及地球上的引力起向心作用。而它总是绕我们作圆周运动,地球作用于月球上的引力也起向心作用,它的轨迹大致如下图。
这表明,对月球而言,太阳引力与我们的引力并非拔河般存在,而是构成持久而稳定的,从而使月球始终保持追随我们的状态。
因为引力大小随距离平方呈反比例关系,若小天体较L1、L2更接近地球,则地球对其引力较大,小天体也较不离开我们。
反过来,若距离较远时,引力将下降到不能让地球与自身同步的程度,于是小天体将远离我们。
限制性三体问题有5个特解叫做拉格朗日点,通常把这些特解叫做L1,L2,L3,L4,L5.我们可简单地理解为拉格朗日点法是限制性三体问题中两个较高质量天体之间引力平衡点的求法,如果小的在拉格朗日点法上,则能和第二颗质量天体同步移动。
因此,我们能够得出结论,在地球为圆心、半径150万km的空间中,引力能够确保小天体不离开我们,也就是只要月球始终在这空间中运行,那么它也不离开地球。
其实这之间的距离不过40.5万km,比上面提到的球体空间半径要小得多,基于这一条件,加上月球恰好有适当的运动方向和相对我们的运动速度,因此月球可以稳定地绕地球运行,做到绕太阳运行时始终追随我们。