Hill Sphere: Mengapa Bulan Mengorbit Bumi

Bulan mengorbit Bumi, bukan Matahari secara langsung karena Bulan berada jauh di dalam Hill sphere dari Bumi, yaitu daerah dimana Bumi, bukan Matahari, mendominasi pengaruh pada satelit.

Kaum Bumi datar melihat bahwa gravitasi Matahari-Bulan lebih besar daripada gravitasi Bumi-Bulan, mereka simpulkan bahwa menurut sains, seharusnya Bulan mengorbit Matahari, bukan Bumi, lalu mereka gunakan informasi tersebut untuk mendiskreditkan  sains. Faktanya, mereka tak memperhitungkan percepatan sentrifugal yang berasal dari gerak mengelilingi Matahari, yang merupakan salah satu faktor yang menentukan Hill sphere dari Bumi.

Bulan mendapatkan pengaruh gravitasi dari Matahari dan Bumi, dan juga percepatan sentrifugal dari gerak mengorbit sistem Bumi-Bulan mengelilingi Matahari.

Satelit akan dapat mengorbit Bumi, bukan Matahari, apabila gravitasi Bumi + percepatan sentrifugal tersebut lebih besar daripada gravitasi Matahari. Jarak satelit dari Bumi menentukan hal tersebut. Semakin jauh dari Bumi, semakin tinggi pengaruh gravitasi Matahari terhadap objek, dan sebaliknya, semakin rendah pengaruh gravitasi Bumi. Daerah dimana percepatan gravitasi Bumi + percepatan sentrifugal lebih besar daripada percepatan gravitasi Matahari disebut Hill sphere dari Bumi.

Batas Hill sphere Bumi adalah ~1500000 km. Jarak Bulan adalah 384400 km, jauh di dalam Hill sphere Bumi. Akibatnya Bulan mengorbit Bumi, bukan Matahari.

Perhitungan

Kasus Bulan:

Karena percepatan gravitasi Matahari lebih kecil daripada jumlah percepatan yang menjauhi Matahari, maka memungkinkan bagi Bulan untuk mengorbit Bumi.

Kasus objek pada daerah batas Hill sphere Bumi.:

Percepatan gravitasi Matahari kurang lebih sama dengan jumlah percepatan yang menjauhi Matahari. Objek tersebut tidak akan memiliki orbit stabil yang mengelilingi Bumi atau Matahari. Namun, objek tersebut dapat memiliki objek stabil mengelilingi titik di pinggir Hill sphere Bumi tersebut, yang disebut titik Langrangian L1.

Referensi