Pytanie:
Jeśli pierścienie Saturna nie mogą połączyć się w księżyc z powodu sił pływowych, w jaki sposób mogą istnieć księżyce pasterskie?
user177107
2020-06-02 22:31:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Z Wikipedii:

W mechanice niebieskiej granica Roche'a, zwana także promieniem Roche'a, to odległość, na której ciało niebieskie utrzymywane jest tylko przez własna siła grawitacji rozpadnie się z powodu sił pływowych drugiego ciała niebieskiego przekraczających grawitacyjne przyciąganie samego siebie pierwszego ciała.

Wewnątrz granicy Roche, orbitujący materiał rozprasza się i tworzy pierścienie, podczas gdy poza granicą materiał ma tendencję do coalesce.

Jeśli jednak siły pływowe są wystarczająco silne, aby zapobiec zlewaniu się pierścieni, to w jaki sposób księżyce pasterskie, takie jak Pan i Daphnis jest w stanie istnieć bez rozpadu przez siły pływowe Saturna, mimo że dosłownie orbituje wewnątrz samych pierścieni?

Jesteś pewien, że to nie jest „problem z migawką”, tj. Widzimy pierścienie Saturna takimi, jakimi są teraz, a nie jak ostatecznie będą wyglądać, gdy wystąpią wszystkie możliwe skupienia księżyców pasterskich?
Moje minimalne rozumienie jest takie, że obecne myślenie jest takie, że pierścienie znikną w ciągu od jednego do trzystu milionów lat, a dane Cassini sugerują wiek nie dłuższy niż 100 milionów lat, więc przypisuje wagę @CarlWitthoft " migawka ”.
Z pewnością zależy to również od rozmiaru. Mały pasterz nie odczuwa sił pływowych lub mogą one być mniejsze niż siły samoistne i chemiczne.
Jeden odpowiedź:
userLTK
2020-06-06 13:46:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pytanie składa się z dwóch części, pierwsza jest stosunkowo łatwa. Druga część, trudniejsza.

W jaki sposób księżyce pasterskie, takie jak Pan i Daphnis, są w stanie istnieć bez dezintegracji sił pływowych Saturna, mimo że dosłownie krążą wewnątrz samych pierścieni?

Skoncentruję się na Pan, ponieważ jest on większy i bliższy. To niezwykłe, kształt ravioli sugeruje, przynajmniej dla mnie, niekonwencjonalne pochodzenie. Jest to niezwykle symetryczne dla obiektu tej wielkości i prawdopodobnie uformowanego podczas obracania się, ale to nie ma nic wspólnego z twoim pytaniem.

Pan jest na tyle mały, że jest w stanie wytrzymać siły pływowe wewnątrz granicy Roche'a. Fobos, wokół Marsa jest w nieco podobnej sytuacji, chociaż nie tak głęboko w granicach Mars Roche i poza stałą granicą Roche'a, zasada jest taka sama. Integralność Księżyca jest wystarczająco silna, aby oprzeć się siłom pływowym. Dużą pomocą w tym względzie są stosunkowo niewielkie rozmiary obiektu. Mniejsze obiekty doświadczają mniejszych przypływów. Zasadniczo dlatego oceany mają widoczne pływy, a jeziora niewielkie, często niewidoczne.

Pan nie wygląda jak normalny obiekt o długości 30 km w kosmosie

enter image description here

Źródło.

enter image description here

Źródło

Tak powinien wyglądać obiekt o długości 30 km:

enter image description here

Interesująca właściwość będąc na małym księżycu wewnątrz granicy Roche'a, unosisz się nad powierzchnią albo po stronie planety, albo po drugiej stronie księżyca. Stań we właściwym miejscu na Pan, a odpłyniesz. Pan nie rozpada się ze względu na integralność lodu, ale w efekcie ma ujemną grawitację nad częściami swojej powierzchni - częściami wypukłości pływowych. Dotyczy to również Fobosa.

Ale siły są niewielkie. Dryfowałbyś z księżyca bardzo powoli, chyba że znalazłbyś coś mokrego i przykleiłbyś się do księżyca - wilgoć zamarzłaby, tworząc uchwyt, który by cię trzymał.

Uważa się, że Pan utworzył swój lodowy pierścień wokół Księżyca, zatrzymując cząsteczki lodu zebrane z pierścieni Saturna. Lód jest lepki i chociaż Księżyc oczyszcza pasmo w pierścieniach Saturna, każdy krnąbrny lód nie potrzebuje dużej prędkości, aby dotrzeć do księżyca, a po nawiązaniu kontaktu niektóre z lodu się przyklejają. W rezultacie Pan prawie w magiczny sposób powoli tworzy lód w regionie, w którym pękłby większy księżyc.

Bardziej skomplikowaną częścią pytania jest to, w jaki sposób Pan dotarł tam, gdzie jest, ponieważ nie mógł nie utworzyły się w granicach Roche'a. Pochodzenie Pana jest tajemnicą.



ⓘ
To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 4.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...