Hvordan påvirker en solformørkelse jordens tyngdekraft?

Igor Zhuravlov/iStock/GettyImages

I milliarder af år har Jorden kredset om Solen, mens Månen har kredset om Jorden. Når Solen, Månen og Jorden er på linje, kan Månen kaste en skygge på vores planet - det vi kalder en solformørkelse. Omvendt, når Jorden sidder mellem Solen og Månen, ser vi en måneformørkelse. Selvom disse begivenheder er visuelt slående, skaber de ikke en mærkbar ændring i de gravitationskræfter, der virker på Jorden.

Gravity:Universal Connector

Hver masse i universet tiltrækker hver anden masse - et princip først formaliseret af Isaac Newton. Hans lov om universel gravitation kvantificerer denne tiltrækning:

F =G·(m1·m2)/r2

hvor F er kraften, G er gravitationskonstanten (6,674×10⁻¹¹m³kg⁻¹s⁻²), m₁ og m₂ er masserne og r er afstanden mellem deres centre.

Jorden, solen og månen:tal der betyder noget

• Gennemsnitlig afstand mellem Jorden og Solen:1,5×10¹¹m
• Solens masse:1,99×10³⁰kg
• Jordens masse:6,0×10²⁴kg
Anvendelse af Newtons formel giver en Sol-Jord-attraktion på 3,52×10²²N (≈7,9×10²¹lbf).

• Gennemsnitlig afstand mellem Jorden og Månen:3,8×10⁸m
• Månens masse:7,35×10²²kg
Den resulterende Måne-Jord-kraft er 2,03×10²⁰N (≈4,5×10¹⁹lbf), omkring 0,5 % af Solens træk.

Hvad sker der under en formørkelse?

Når Solen og Månen flugter på samme side af Jorden (solformørkelse), kombineres deres træk, hvilket giver i alt 3,54×10²²N mod Solen. Under en måneformørkelse trækker Månen i den modsatte retning og producerer en nettokraft på 3,50×10²²N mod Solen.

Til sammenligning spænder den årlige variation i Sol-Jord-attraktion - fra perihelion (nærmest) til aphelion (længst) - 3,43×10²²N til 3,67×10²²N, en forskel over ti gange større end den formørkelsesinducerede ændring.

Hvordan påvirker det dig?

Solen udøver omkring 0,0603% af Jordens træk på en person, mens Månen kun bidrager med 0,0003%. En person på 68 kg (150 lb) ville veje omkring 0,6 g (0,02 oz) mindre ved middagstid under en solformørkelse - eller enhver nymåne - end ved middagstid på en fuldmåne.

Kort sagt er formørkelser dramatiske astronomiske begivenheder, men det tilhørende skift i gravitationskræfter er minimalt og har ingen mærkbar indflydelse på dagligdagen.