Árapályos fűtés

Az árapály felmelegedése az árapály-gyorsulás folyamatának következménye : az orbitális mozgás energiája hőként disszipálódik az óceánban vagy egy bolygó vagy műhold belsejében. Amikor egy tárgy ellipszis alakú pályán mozog , a rá vonatkozó árapály-erő a pálya különböző pontjain eltérő. Így az árapályerők hatására a test állandóan deformálódik, ami belső súrlódást hoz létre, ami felmelegíti a beleket. A gravitációs energia átalakul hőenergiává, ezért két testből álló rendszerben a kezdetben elliptikus pálya az idő múlásával kör alakúvá válik. Az árapály-melegedés folyamata azonban hosszadalmassá válik, amikor egy bonyolultabb rendszerben további gravitációs erők nem teszik lehetővé, hogy az elliptikus pálya körkörössé váljon, ilyenkor a gravitációs energia továbbra is hőenergiává alakul.

Az árapály-melegedés a Naprendszer legtöbb testén a vulkáni tevékenység okozója, amelyek közül az Io , a Jupiter holdja a kiváló példa . Az Io megnyúlt pályát tart fenn a többi galilei holddal való pályarezonancia eredményeként [1] . Ugyanezt a folyamatot, de valamivel kisebb értékkel (a kisebb excentricitás miatt) elméletileg olyan erőnek tekintik, amely elegendő a Jupiter következő nagy holdjának, az Európának az alacsony jégrétegeinek megolvasztásához , és ezáltal egy szubglaciális óceán létrehozásához. A Szaturnusz Enceladus holdján szintén folyékony vizű óceánt feltételeznek a jégkéreg alatt, szintén az árapály-melegedés miatt. Az Enceladuson lévő vízi gejzíreket feltehetően ugyanez az erő hajtja [2] .

Az árapály-felmelegedés értékét az árapály befogásában lévő és megnyúlt pályával rendelkező műholdban a következő képlettel számítjuk ki: ${\pont {E}}_{\text{Tidal}}$

{\pont {E}}_{\text{Tidal}}=-{\text{Im}}(k_{2}){\frac {21}{2}}{\frac {R^{ 5}n^{5}e^{2}}{G}}

ahol , , az átlagos műhold sugara, átlagos pályamozgása és excentricitása [3] . $R$ $n$ $e$

Lásd még

Jegyzetek

↑ Peale, SJ; Cassen, P. & Reynolds, RT (1979), Melting of Io by Tidal Dissipation , Science 203 (4383): 892–894, PMID 17771724 , DOI 10.1126/tudomány . 203.4383.892
↑ Peale, S. J. Árapály által kiváltott vulkanizmus. Celest. Mech. & Dyn. Astr. 87, 129-155, 2003.
↑ Segatz, M., T. Spohn, M. N. Ross és G. Schubert. 1988. "Az árapály disszipáció, a felszíni hőáramlás és az Io viszkoelasztikus modelljeinek ábrája." Icarus 75: 187. doi: 10.1016/0019-1035(88)90001-2.