Neden Güneşe uzaktaki cisimler Güneşin etrafında yavaş dönüyor? Bunun sebebi kütle mi?

Güneş sistemindeki cisimlerin farklı hızlarda dönmelerinin sebebi, Güneş'e olan uzaklıkları ve buna bağlı olarak birim zamandaki dönüş açılarının değişiklik göstermesidir. Yani, bir nesnenin birim zamanda katettiği açı, Güneş'e daha uzak olan cisimlerde daha dar olmaktadır.

Örneğin, bir yakın nesne 100 birim/saat hızında hareket ediyorsa ve mesafesi 100 birimse, çevresini tamamlaması için gereken mesafe

C=2×π×r

C=2πr formülü ile hesaplanır. Bu durumda, yakın nesnenin 1 tam tur için kat etmesi gereken mesafe 628 birimdir. Dolayısıyla, saatte 100 birim hareket ettiği düşünüldüğünde, yakın nesne 6 saat 16 dakikada bir tam turu tamamlayacaktır.

Uzak bir nesne için aynı hesaplamayı yaparsak, mesafesi 1000 birim olduğu için çevresi 6280 birim olacaktır. Uzak nesne de saatte 100 birim hareket ettiği için, 1 tam turu tamamlaması yaklaşık olarak 62 saat 45 dakika sürecektir.

Önemli olan nokta, her iki nesnenin de aynı hızda dönmeleridir, ancak Güneş'e olan uzaklıkları nedeniyle birim zamandaki dönüş açıları farklıdır. Bu durum, Güneş etrafındaki yörüngelerini farklı sürelerde tamamlamalarına ve gözlemciler için Güneş etrafında daha uzak olan nesnenin daha yavaş döndüğü izlenimini yaratır.

Soruyu çok basit bir şekilde anlatacağım. Lise müfredatında anlatılan çembersel hareket ile açıklamak istiyorum. Gezegenler Güneş'e yaklaştıkça Güneş'in gezegenlere uyguladığı kütleçekim kuvveti artacağından dolayı (aradaki mesafe azaldıkça kütleçekim kuvveti artar, bu formülden gelmektedir.) gezegenin Güneş'e düşmemesi için daha hızlı dönmesi gerekir. Eğer aynı hızda dönecek olsaydı, Güneş'e doğru sürüklenip yok olurdu. Uzaktaki gezegenler için bu durum gerekli değildir, daha yavaş bir hızla dönmeleri onları Güneş'e sürüklememektedir.