İçeriğe atla

Dinamik yöntem

Dinamik yöntem, asteroitlerin kütlelerinin belirlenmesine yönelik bir işlemdir. Yöntem adını, Güneş Sistemi etrafında hareket eden asteroitlerin dinamiğine ya da hareketine ilişkin Newton yasalarını kullanmasından almaktadır. Bu yöntem, iki ya da daha fazla asteroidin birbirlerinin yanından geçerken neden oldukları yerçekimsel sapmayı belirlemek için çoklu konum ölçümleri yapılmasıyla uygulanmaktadır. Yöntem, bilinen çok sayıda asteroitin zaman zaman çok yakın mesafelerde bir diğerinin yanından geçeceği olgusuna dayanır. Etkileşen iki cisimden en az biri yeterince büyükse, diğeri üzerindeki yerçekimi etkisiyle cismin kütlesi belirlenebilir. Belirlenen kütlenin doğruluğu, belirli bir etkileşimin neden olduğu yerçekimsel sapmayı belirlemek için yapılan uygun astrometrik gözlemlerin hassasiyeti ve zamanlaması ile sınırlıdır.[1]

Yöntem, bir etkileşim sırasında ortaya çıkan yerçekimsel sapma miktarını tespit etmeye dayandığından, diğer nesnelerle etkileşimlerinde büyük bir sapma üretecek nesneler için en iyi sonucu verir. Bu, yöntemin büyük nesneler için en iyi sonucu verdiği anlamına gelir, ancak iki nesne birbiriyle yörüngesel rezonans halindeyken olduğu gibi tekrarlanan yakın etkileşimlere sahip nesnelere de etkili bir şekilde uygulanabilir. Etkileşime giren cisimlerin kütlesi ne olursa olsun, cisimler birbirlerine yaklaştıkça sapma miktarı daha fazla olacağı gibi, cisimler yavaş geçtikçe kütleçekiminin iki cismin yörüngelerini bozması için daha fazla zaman tanınır. Yeterince büyük asteroitler için bu mesafe ~0.1 AU kadar büyük olabilir, daha az kütleli asteroitler için etkileşim koşullarının buna bağlı olarak daha uygun olması gerekmektedir.[1]

Matematiksel analiz

Asteroitlerin sapmasını tanımlamanın en basit yolu, bir nesnenin diğerinden önemli ölçüde daha büyük olduğu durumlardır. Bu durumda hareket denklemleri zıt yüklü nesneler arasındaki Rutherford saçılmasıyla aynıdır (böylece kuvvet itici değil çekicidir). Gök mekaniğinde kullanılan daha tanıdık gösterimle yeniden yazıldığında sapma açısı, daha küçük nesnenin daha büyük olana göre hiperbolik yörüngesinin eksantrikliği ile aşağıdaki formülle ilişkilendirilebilir:[2]

Burada , küçük nesnenin büyük nesneye göre hiperbolik yörüngesinin asimptotları arasındaki açıdır ve ise bu yörüngenin eksantrikliğidir (hiperbolik bir yörünge için E'nin 1'den büyük olmalıdır).

Matrisleri kullanarak daha sofistike bir tanımlama, gözlemlenen cisimlerin gökyüzündeki konumunu zamanın bir fonksiyonu olarak iki bileşenin toplamına ayırarak elde edilebilir: bunlardan biri cisimlerin kendi göreli hareketlerinin bir sonucuyken diğeri iki cismin kütleçekimsel etkisinin neden olduğu harekettir. Bu denklemin cisimlerin gerçek gözlemlerine en iyi şekilde uydurulmasında iki terimin göreceli katkıları cisimlerin kütlelerini verir.

Kaynakça

  1. ^ a b Kochetova, O. M. (Ocak 2004). "Determination of Large Asteroid Masses by the Dynamical Method". Solar System Research (İngilizce). 38 (1): 66-75. doi:10.1023/B:SOLS.0000015157.65020.84. ISSN 0038-0946. 
  2. ^ Barger, V. (1995). Classical mechanics : a modern perspective. 2nd ed. Martin G. Olsson. New York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-003734-5. OCLC 32057063. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Yörünge</span> bir gökcisminin bir diğerinin kütleçekimi etkisi altında izlediği yola yörünge adı verilir

Gök mekaniğinde yörünge veya yörünge hareketi, bir gezegenin yıldız etrafındaki veya bir doğal uydunun gezegen etrafındaki veya bir gezegen, doğal uydu, asteroit veya lagrange noktası gibi uzaydaki bir nesne veya konum etrafındaki yapay uydunun izlediği kavisli bir yoldur. Yörünge, düzenli olarak tekrar eden bir yolu tanımlamakla birlikte, tekrar etmeyen bir yolu da ifade edebilir. Gezegenler ve uydular Kepler'in gezegensel hareket yasalarında tanımlandığı gibi, kütle merkezi elips biçiminde izledikleri yolun odak noktasında olacak şekilde yaklaşık olarak eliptik yörüngeleri takip ederler.

<span class="mw-page-title-main">Dış merkezlik (astronomi)</span>

Astrodinamikte, bir astronomik cismin yörünge eksantrikliği, başka cisim etrafındaki yörüngesinin mükemmel bir daireden ne kadar saptığını belirleyen boyutsuz bir parametredir.

Fizikte, kütle, Newton'un ikinci yasasından yararlanılarak tanımlandığında cismin herhangi bir kuvvet tarafından ivmelenmeye karşı gösterdiği dirençtir. Doğal olarak kütlesi olan bir cisim eylemsizliğe sahiptir. Kütleçekim kuramına göre, kütle kütleçekim etkileşmesinin büyüklüğünü de belirleyen bir çarpandır (parametredir) ve eşdeğerlik ilkesinden yola çıkılarak bir cismin kütlesi kütleçekimden elde edilebilir. Ama kütle ve ağırlık birbirinden farklı kavramlardır. Ağırlık cismin hangi cisim tarafından kütleçekime maruz kaldığına göre ve konumuna göre değişebilir.

<span class="mw-page-title-main">Kütle merkezi</span>

Fizikte, uzaydaki ağırlığın dağılımının ağırlık merkezi, birbirlerine göre olan ağırlıkların toplamlarının sıfır olduğu noktadır. Ağırlık dağılımı, ağırlık merkezi etrafında dengelenir ve dağılan ağırlığın kütle pozisyon koordinatlarının ortalaması onun koordinatlarını tanımlar. Ağırlık merkezine göre formüle edildiği zaman mekanikte hesaplamalar basitleşir.

<span class="mw-page-title-main">Kurtulma hızı</span> bir cismin kendisini bağlayan kütleçekim alanından kurtulak için varması gereken hız

Fizikte, kurtulma hızı kütleçekim alanındaki herhangi bir cismin kinetik enerjisinin söz konusu alana bağıl potansiyel enerjisine eşit olduğu andaki hızıdır. Genellikle üç boyutlu bir uzayda bulunan cismin kendisini etkileyen kütleçekim alanından kurtulabilmesi için ulaşması gereken sürati ifade eder.

<span class="mw-page-title-main">Dairesel yörünge</span>

Astrodinamikte dışmerkezliği sıfıra eşit olan eliptik yörünge olarak özetlenebilecek dairesel yörünge, tanım olarak fizikte sabit eksen etrafında rotasyonun tipik bir örneğidir. Burada bahsedilen eksen, hareket düzlemine dik olarak kütle merkezlerinden geçen doğrudur.

<span class="mw-page-title-main">Eliptik yörünge</span>

Eliptik yörünge, Astronomi ve uzay mühendisliğinde, dışmerkezliği (basıklık) 0'dan büyük ancak 1'den küçük olan yörüngedir. Dışmerkezliği 0'a eşit olan yörünge daireseldir ve bu yörüngeye dairesel yörünge denir. Eliptik bir yörüngede özgül enerji her zaman negatiftir. Hohmann transfer yörüngesi, Molniya yörünge ve Tundra yörünge başlıca eliptik yörüngeler arasındadır.

<span class="mw-page-title-main">Kepler'in gezegensel hareket yasaları</span>

Kepler'in gezegensel hareket yasaları, Güneş Sisteminde bulunan gezegenlerin hareketlerini açıklayan üç matematiksel yasadır. Alman matematikçi ve astronom Johannes Kepler (1572-1630) tarafından keşfedilmişlerdir.

<span class="mw-page-title-main">Atış hareketi</span>

Atış hareketi, Dünya yüzeyine yakın yerlerde; düşen, fırlatılan cisimlerin yaptığı harekettir. Bu harekette cismin ivmesi sabittir ve yerçekimi ivmesine eşittir.

Fizikte, dairesel hareket bir nesnenin dairesel bir yörünge boyunca bir rotasyon ya da çemberin çevresinde yaptığı harekettir. Rotasyonun sürekli açısal değeriyle birlikte düzgün ya da değişen rotasyon değeriyle düzensiz olabilir. 3 boyutlu bir cismin sabit ekseni etrafındaki rotasyon parçalarının dairesel hareketini içerir. Hareketin denkliği bir cisim kütlesinin merkezini tanımlar.

<span class="mw-page-title-main">Kepler yörüngesi</span> üç boyutlu uzayda iki boyutlu bir yörünge düzlemi oluşturan bir elips, parabol, hiperbol benzeri bir yörünge cismininin hareketini açıklayan kavram

Gök mekaniği olarak, Kepler yörüngesi üç boyutlu uzayda iki boyutlu bir yörünge düzlemi oluşturan bir elips, parabol, hiperbol benzeri bir yörünge cismininin hareketini açıklar.. Kepler yörüngesi yalnızca nokta iki cismin nokta benzeri yerçekimsel çekimlerini dikkate alır, atmosfer sürüklemesi, güneş radyasyonu baskısı, dairesel olmayan cisim merkezi ve bunun gibi bir takım şeylerin diğer cisimlerle girdiği çekim ilişkileri nedeniyle ihmal eder. Böylece Kepler problemi olarak bilinen iki-cisim probleminin, özel durumlara bir çözüm olarak atfedilir. Klasik mekaniğin bir teorisi olarak, aynı zamanda genel görelilik etkilerini dikkate almaz. Kepler yörüngeleri çeşitli şekillerde altı yörünge unsurları içine parametrize edilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Sabit bir eksen etrafında dönme</span> dönme hareketinin özel bir durumu

Sabit bir eksen etrafında dönme dönme hareketinin özel bir durumudur. Sabit eksen hipotez yönünü değiştirerek bir eksen olasılığını dışlar ve salınım devinim gibi olguları tarif edemez. Euler’in dönme teoremine göre, Aynı zamanda, sabit eksenler boyunca eş zamanlı rotasyon imkânsızdır. Eğer iki rotasyona aynı anda kuvvet uygulanırsa, rotasyonun yeni ekseni oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Yörünge bölgesini temizleme</span> Bir gök cisminin gezegen olarak kabul edilmesi için gereken kriterlerden biri

"Yörünge bölgesini temizleme", bir gök cisminin yörüngesi etrafında kütleçekimsel olarak baskın hale gelmesini ve doğal uyduları ya da kütleçekimsel etkisi altında olanlar dışında, kendi boyutuna yakın başka hiçbir cismin yörüngesinde bulunmamasını tanımlar.

Geometrik optik veya ışın optiği, ışık yayılmasını ışınlarla açıklar. Geometrik optikte ışın bir soyutlama ya da enstrumandır; ışığın belirli şartlarda yayıldığı yola yaklaşmada kullanışlıdır.

<span class="mw-page-title-main">Yörünge mekaniği</span>

Yörünge mekaniği veya astrodinamik, roketler ve diğer uzay araçlarının hareketini ilgilendiren pratik problemlere, balistik ve gök mekaniğinin uygulamasıdır. Bu nesnelerin hareketi genellikle Newton'un hareket kanunları ve Newton'un evrensel çekim yasası ile hesaplanır. Bu, uzay görevi tasarımı ve denetimi altında olan bir çekirdek disiplindir. Gök mekaniği; daha genel olarak yıldız sistemleri, gezegenler, uydular ve kuyruklu yıldızlar gibi kütle çekimi etkisinde bulunan yörünge sistemleri için geçerlidir. Yörünge mekaniği; uzay araçlarının yörüngelerine ait yörünge manevraları, yörünge düzlemi değişiklikleri ve gezegenler arası transferler gibi kavramlara odaklanır ve itici manevralar sonuçlarını tahmin etmek için görev planlamacıları tarafından kullanılır. Genel görelilik teorisi, yörüngeleri hesaplamak için Newton yasalarından daha kesin bir teoridir ve doğru hesaplar yapmak ya da yüksek yerçekimini ihtiva eden durumlar söz konusu olduğunda bazen gereklidir.

<span class="mw-page-title-main">Elektrozayıf etkileşim</span>

Parçacık fiziğinde elektrozayıf etkileşim, doğanın bilinen iki veya dört temel etkileşiminin birleşimin bir tanımıdır: elektromanyetizm ve zayıf etkileşim. Her gün düşük enerjilerde, bu iki kuvvet çok farklı oluşsa da, teori modelleri aynı kuvvetin iki farklı etkisi gibidir. Yukarıdaki birleştirme enerjisi, yaklaşık 100 GeV, tek bir elektrozayıf kuvvet oluşturabilir. Bu yüzden, eğer evren yeterince sıcaksa (Big Bang'den kısa bir sonra olan bir sıcaklık ortalama 1015 K), elektromanyetik kuvvet ve zayıf kuvvet birleşmiş bir elektrozayıf kuvvete dönüşür. Elektrozayıf dönem boyunca, zayıf kuvvet güçlü kuvvetten ayrılır. Kuark dönem boyunca, elektrozayıf kuvvet elektromanyetik ve zayıf kuvvetten ayrılır.

<span class="mw-page-title-main">Ortalama ayrıklık</span> uzayda bir nesnenin yörüngesini belirtmek için kullanılan yörünge elemanlarından biri

Gök mekaniğinde ortalama ayrıklık, bir eliptik yörünge periyodunun, yörüngedeki cismin periapsis'i geçmesinden bu yana geçen, klasik iki cisim probleminde o cismin konumunun hesaplanmasında kullanılabilecek bir açı olarak ifade edilen kesiridir. Bu, hayali bir cismin, eliptik yörüngesindeki gerçek cisimle aynı yörünge peryodunda, sabit hızla dairesel bir yörüngede hareket etmesi durumunda sahip olacağı çevre merkezden açısal uzaklıktır.

Keşfedilip adlandırılan veya numaralandırılan asteroitlere ilişkin olarak birkaç fiziksel parametre ile yörünge elementleri dışında çok az şey bilinmektedir. Bazı fiziksel özellikleri yalnızca tahmin edilebilmekte, bu nedenle fiziksel veriler bazı genel geçer kabul gören varsayımlar vasıtasıyla belirlenmektedir.

Tisserand parametresi ya da Tisserand değişkeni büyük çaptaki tutarsız nesneler ile daha küçük cisimlerin bazı yörünge öğeleri göstergeleri kullanılarak hesaplanan bir değerdir. Farklı türdeki yörüngeleri birbirinden ayırt etmek için kullanılmaktadır. Bu terim Fransız astronom Felix Tisserand onuruna adlandırılmış ve fizikte birbirinden kütle olarak farklı olan üç cismin hareketlerinin çözümlenmesi amacıyla ortaya atılan üç cisim problemi kapsamında uygulanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Çift merkezi</span>

Astronomide çift merkezi birbirinin yörüngesinde dönen iki veya daha fazla cismin kütle merkezidir ve cisimlerin etrafında döndüğü noktadır. Çift merkez fiziksel bir nesne değil, dinamik bir noktadır. Astronomi ve astrofizik gibi alanlarda önemli bir kavramdır. Bir cismin kütle merkezinden çift merkeze olan mesafesi iki cisim problemi olarak hesaplanabilir.