아직 우주현상에 대해 명확히 이거다할 수 있는게 별로 없어서... 한 번 보시고 판단하셔요.
중력이나 질량이 같아도 부피에 따라 공전궤도가 달라집니다.
로슈한계에 대해서 먼저 알아보자면 예를들어 달이 큰 충격에 의해 지구쪽으로 궤도가 틀어졌을 때 달은 지구와 충돌하는게 아닌 지구와 근접하다가 산산히 조각나서 한데있던 질량이 토성의 고리처럼 퍼져있게됩니다.
이렇게 질량이 집중되 있지 않고 퍼져있으면 달의 총질량은 변함없겠지만 그 파편은 다시 일정 궤도(근접한상태에서)를 돌게되죠.
->여기서 알 수 있는 사실은 총질량이 같더라도 그 물질이 여기저기 퍼져있으면(혹은 밀도가 낮으면) 더 가까운 곳에 있어야 궤도를 돌 수 있다는 겁니다.
->역으로 생각하면 물질이 잘 뭉쳐있을수록 다시말해 밀도가 높을수록 더 먼궤도에 위치하여야 공전할수있다는겁니다.
(혹시나 헷갈리실수있는게 물질이 퍼져있으면 거리가 가까워져서 궤도를 도는게 아니고 퍼져있다면 원래 가까운곳에 있었어야 공전하는 겁니다. 위에서 달이 가까워진것은 큰 충격이 있었기에 가능했던거지 처음부터 현재거리에서 산산조각나있다면 다 사방으로 퍼졌을겁니다.)
->블랙홀이면 밀도가 매우 높으므로 지구가 공전하려면 더 먼 궤도에 있었어야하는데 그렇지 않으므로 오히려 끌려들어가게 될겁니다.
예시와 반례해명.
토성과 그 고리의 거리는 토성과 그 위성의 거리보다 가깝다.(고리의 총질량은 위성하나 보다 큰 질량일 것으로 추정)
목성은 지구보다 밀도 낮은데 더 먼 곳에 공전궤도를 가진다. -> 그만큼 공전속도가 느리면 원심력이 작다는 거니까 구심력(중력)이 작아도 궤도유지가능. - 실제로 지구 공전속도는 29km/s 목성은 13km/s.
궤도 유지하는데 참 다양한 변수가 있죠?
이번 논쟁은 친구분이 승리한걸로 될지모르지만 (ㅋㅋ...) 그게 중요한게 아니예요. 분명 친구분은 이런 식으로 자기주장이 맞게될줄은 몰랐을겁니다. 단순히 논쟁에서 승리하는게 아닌 자기가 갖고있는 지식 내에서 얼마나 더 논리적인 생각을 하는지가 중요하고 그런면에선 질문자님이 승리했다고 말씀드리고싶네요.
고등학교수준에서 친구분이 헷갈리신점 : 블랙홀이 되면 빛조차 끌어들이는 강한 중력을 갖지만 그 대신 기존 태양에 비해 부피가 엄청나게 줄어듭니다. 따라서 그 줄어든 부피만큼의 공간(엄청 넓은 공간이죠.)에선 그런 강한작용을 하겠지만 그 외의 곳에선 기존과 동일하게 작용하겠죠?