Grawitacja własna
Własna grawitacja to siła grawitacji wywierana na ciało (ciała) przez ciało (ciała), która pozwala je utrzymać razem. Grawitacja własna ma wpływ na dziedziny astronomii , fizyki , sejsmologii , geologii i oceanografii . Własna grawitacja różni się w odniesieniu do zachowania fizycznego na dużych obiektach (wielkości planet lub większych), takich jak oceany na Ziemi lub pierścienie Saturna . Lynden-Bell , brytyjski astrofizyk teoretyczny, skonstruował równanie do obliczania skutków własnej grawitacji. Głównym celem równania jest podanie dokładnych opisów modeli obracających się spłaszczonych gromad kulistych . Jest również używany do zrozumienia, w jaki sposób gromady gwiazd oddziałują na siebie. Grawitacja własna zajmuje się również obserwacjami na dużą skalę w dziedzinach poza astronomią. Własna grawitacja zwykle nie pojawia się jako główny przedmiot badań naukowych, ale jej zrozumienie i możliwość matematycznego uwzględnienia jej skutków zwiększa dokładność modeli i zrozumienie systemów wielkoskalowych.
Astronomia
Astronomowie muszą brać pod uwagę grawitację własną, ponieważ ciała, z którymi mają do czynienia, są wystarczająco duże, aby wywierać wpływ grawitacyjny na siebie nawzajem i wewnątrz siebie. Własna grawitacja wpływa na ciała mijające się w przestrzeni w sferze określonej przez granicę Roche'a , ponieważ stosunkowo małe ciała mogą zostać rozerwane przez przyciąganie różnicowe. Chociaż zwykle efekty samograwitacji utrzymują mniejsze ciało w stanie nienaruszonym, ponieważ mniejsze ciało wydłuża się, a grawitacja ciała może pokonać pęd wynikający z tej interakcji. Zostało to zademonstrowane na Saturnie ponieważ pierścienie są funkcją grawitacji własnej międzycząsteczkowej. Własna grawitacja jest również niezbędna do zrozumienia obiektów quasi-gwiazdowych , formowania się dysków akrecyjnych i stabilizacji tych dysków wokół obiektów quasi-gwiazdowych . Siły grawitacji własnej odgrywają istotną rolę w powstawaniu planetozymali i pośrednio w powstawaniu planet , co ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, w jaki sposób planety i układy planetarne kształtować się i rozwijać w czasie. Własna grawitacja dotyczy szeregu skal, od tworzenia pierścieni wokół poszczególnych planet po tworzenie układów planetarnych.
Sejsmologia
Własna grawitacja ma implikacje w dziedzinie sejsmologii, ponieważ Ziemia jest wystarczająco duża, aby mieć fale sprężyste , które mogą zmieniać grawitację wewnątrz Ziemi, gdy fale oddziałują z wielkoskalowymi strukturami podpowierzchniowymi. Niektóre modele opierają się na wykorzystaniu metody elementów widmowych , które uwzględniają efekty grawitacji własnej, ponieważ może ona mieć duży wpływ na wyniki dla niektórych konfiguracji odbiornik-źródło i powoduje komplikacje w równaniu falowym , szczególnie dla długiego okresu fale. Ten rodzaj dokładności ma kluczowe znaczenie w opracowywaniu dokładnych trójwymiarowych modeli skorupy ziemskiej w kulistym ciele (Ziemi) w dziedzinie sejsmologii, co pozwala na dokładniejsze interpretacje danych o wyższej jakości. Wpływ własnej grawitacji (i grawitacji) zmienia znaczenie fal pierwotnych (P) i wtórnych (S) w sejsmologii, ponieważ po uwzględnieniu grawitacji skutki fali S stają się mniej znaczące niż bez nich.
Oceanografia
Grawitacja własna ma wpływ na zrozumienie poziomu mórz i pokryw lodowych przez oceanografów i geologów, co jest szczególnie ważne dla przewidywania skutków zmian klimatu . Deformację Ziemi pod wpływem sił działających na oceany można obliczyć, jeśli traktujemy Ziemię jako płyn i uwzględniamy efekty własnej grawitacji. Pozwoliło to również na uwzględnienie wpływu obciążenia pływami oceanicznymi podczas obserwacji odpowiedzi deformacji Ziemi na harmoniczne obciążenie powierzchniowe. Wyniki obliczeń polodowcowych w pobliżu czap lodowych są znacząco różne przy zastosowaniu modelu płaskiej Ziemi, który nie uwzględnia własnej grawitacji, w przeciwieństwie do kulistej Ziemi, gdzie grawitacja własna jest brana pod uwagę ze względu na czułość danych w tych regionach, co pokazuje, jak wyniki mogą drastycznie się zmienić, gdy zignoruje się grawitację własną. Przeprowadzono również badania mające na celu lepsze zrozumienie równań pływów Laplace'a, aby spróbować zrozumieć, w jaki sposób odkształcenie Ziemi i grawitacja własna w oceanie wpływają na składnik pływów M2 (przypływy dyktowane przez Księżyc ) . Pojawiły się sugestie, że jeśli kompleks lodowy Grenlandii się stopi, poziom mórz faktycznie spadnie wokół Grenlandii i podniesie się na dalszych obszarach z powodu skutków własnej grawitacji .