Roche limit

A Roche-határ egy égitest körül keringő műhold körpályájának sugara , amelyen a központi test gravitációja által kiváltott árapály-erők megegyeznek a műhold öngravitációs erőivel [1] .

Egy ilyen korlát létezését 1848 -ban mutatta be Eduard Roche , aki kiszámította a folyékony műholdakra vonatkozó határértéket; E számítás alapján Roche azt javasolta, hogy a Szaturnusz gyűrűi sok egymástól függetlenül keringő kis részecskéből állnak.

Roche-korlát az égi mechanikában és a planetológiában

A Roche-korlát létezésének általában az a következménye, hogy a nulla belső erősségű , a Roche-határ alatt keringő műholdak instabilok, és az árapály-erők megsemmisítik : az ilyen pusztításra példa a Shoemaker-Levy-9 üstökös széttöredezése. 1992. július 7-i áthaladása során a Jupiter Rosa határán belül .

Az asztrofizika és a planetológia szempontjából azonban sokkal jelentősebb a „fordított” következtetés: a Roche-határnál kisebb sugarú gömbön belül lehetetlen az anyag gravitációs kondenzációja egyetlen test (műhold) kialakulásával : a Szaturnusz gyűrűi a Roche-határon belül található, és úgy tűnik, a Naprendszer kialakulásának korai szakaszából megmaradt anyagból áll .

Roche limitek a "kemény" és "folyékony" műholdakra

Egy „merev” gömb alakú műhold közelítésében , vagyis az árapály deformációjának és forgásának figyelmen kívül hagyása mellett a Roche-határ a központi test sugarától , valamint a központi test és a műhold sűrűségének arányától függ : $a_{R}$ $R$ $\rho _{M}$ $\rho_m$

a_{R}=R\left(2\,{\frac {\rho _{M}}{\rho _{m}}}\jobb)^{1/3}\kb 1{,} 26\,R\left({\frac {\rho _{M}}{\rho _{m}}}\jobbra)^{1/3}.

Egy "folyékony" nem gömb alakú műholdhoz közelítve, amelynek alakját az árapály-erők határozzák meg, a Roche határértéke majdnem kétszeresére nő:

a_{R}\approx 2{,}44\,R\left({\frac {\rho _{M}}{\rho _{m}}}\jobbra)^{1/3}.

Pontosabban, figyelembe véve a központi test nem gömbszerűségét és a műhold tömegét,

a_{R}\approx 2{,}423\,R\left({\frac {\rho _{M)){\rho _{m))}\right)^{1/3}\ bal({\frac {\left(1+{\frac {m}{3M}}\right)+{\frac {c}{3R}}\left(1+{\frac {m}{M}} \right)}{1-{\frac {c}{R))))\right)^{1/3},

ahol c az egyenlítői központi test sugara és a pólus közötti különbség.

A Naprendszer bolygóinak műholdjaira vonatkozó pályasugarak és Roche határértékek aránya

A Naprendszer bolygóinak bármilyen méretű műholdjának keringési sugara meghaladja a megfelelő Roche-határértéket, bár amint az a táblázatból is látható, sok műhold pályasugára kisebb, mint a megfelelő Roche-határértékek egy „folyékony” műholdra.

központi test	Műhold	A pálya sugarai és a Roche határértékei
központi test	Műhold	"kemény"	"folyékony"
Nap	Higany	104:1	54:1
föld	Hold	41:1	21:1
Mars	Phobos	172%	89%
Mars	Deimos	451%	233%
Jupiter	Nyolcad vér	186%	93%
	Adrastea	220%	110%
	Amalthea	228%	114%
	Lenni	260%	129%
Szaturnusz	Pán	174%	85%
	Atlasz	182%	89%
	Prométheusz	185%	90%
	Pandora	185%	90%
	Epimétheusz	198%	97%
Uránusz	Cordelia	155%	79%
	Ophelia	167%	86%
	Bianka	184%	94%
	Cressida	192%	99%
Neptun	Hableány	140%	72%
	Thalassa	149%	77%
	Despina	153%	78%
	Galatea	184%	95%
	Larissa	220%	113%

Lásd még

Jegyzetek

↑ A. G. Morozov, A. V. Khoperskov . Lemezfizika. 2.3 A gravitációs instabilitás fizikája , Astronet . Archiválva az eredetiből 2018. november 6-án. Letöltve: 2018. november 6.

Linkek

Gyakran Ismételt Kérdések a Szaturnusz Gyűrűiről (NASA JPL) Archiválva : 2013. február 4. a Wayback Machine -nél
Chandrasekhar, S. (1963). "A Roche ellipszoidok egyensúlya és stabilitása" . Astrophysical Journal . 138 , 1182-1213 (1999)]. Bibcode : 1963ApJ...138.1182C . DOI : 10.1086/147716 . Archiválva az eredetiből, ekkor: 2020-01-26 . Letöltve: 2022-03-10 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )

Szótárak és enciklopédiák	nagy kínai Nagy norvég Britannica (online)