编译:和风
宇航员艾伦·谢泼德(Alan Shepard)在月球表面打了一个36米(118英尺)的高尔夫球,国际空间站上的科学家甚至在轨道上开始打棒球,不过如果你打算在太空中做运动,那么你真的应该熟悉整个太阳系的球的行为。为了帮助我们做到这一点,行星科学家詹姆斯·奥多诺休博士制作了一个动画,演示一个球从一公里(0.6英里)高空自由落体所需的时间。
为了制作这段视频,奥多诺休和天文学家拉米·曼多提到了美国宇航局公布的关于太阳系中每颗行星赤道重力的数据。这使得他们能够计算物体坠落到每个世界表面所花的时间,假设没有任何抗风性。
例如,地球上的重力导致物品以每秒9.8米(0.0061英里)的速度下降,这意味着一公里(0.6英里)的下降需要14.3秒。尽管土星比我们的家乡地球大得多,但土星的引力只比地球稍微强一点,其下降速度为每秒10.4米(0.0065英里)。因此,一个球需要13.8秒才能落到环状气体巨人的表面。
奥多诺休说:“看到大型行星的拉力与表面较小的行星相当,这一事实也许令人惊讶。”例如天王星拉球下来的速度比在地球上慢!为什么?因为天王星的平均密度低,使表面远离大多数质量。
归根结底,决定球落到其表面的速度的是物体的密度,而不是其质量。这导致了整个太阳系的一些令人惊讶的观测结果。例如,正如O'Donoghue所解释的那样:“火星的质量几乎是水星的两倍,但你可以看到表面重力实际上是一样的,这表明水星比火星密集得多。”
正如动画视频所示,球类运动在阳光下可能特别具有挑战性,因为自由落体项目以惊人的每秒274米(0.17英里)的速度在我们的恒星上行驶,只需2.7秒就从一公里(0.6英里)的高度下降到地面(假设它们不会蒸发)。光谱的另一端是矮行星谷神星,它是火星和木星之间小行星带中最大的天体。在这里举行的排球比赛可能会让大多数观众入睡,因为一个球需要84.3秒才能轻轻地进入地面。
值得指出的是,球的大小和质量是无关紧要的,因为在没有任何空气阻力的情况下,所有物体都以相同的速度下降。阿波罗15号宇航员大卫·斯科特(David Scott)在1971年从同等高度在月球上扔下一把锤子和一根羽毛,证实他们同时到达地面。
本杰明·陶布
本杰明(本)是一位科学记者,现居伦敦。他拥有伦敦大学学院人类学硕士学位,在亚马逊地区以及整个欧洲的心理健康机构从事了大量心理的实地工作,在那里他研究迷幻药的治疗用途。他曾在一家大型神经科学研究所和几个以迷幻药为主的戒毒所工作。但是在星光灿烂的夜晚,你会发现他在可能葡萄牙山顶用相机指向银河系中心,探索宇宙奥秘。
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