Ich versuche, eine Gravitationssimulation (Sonnenplaneten usw.) zu schreiben, und hatte gehofft, dass die Gezeitensperre eine der demonstrierten Funktionen sein könnte.
Die Verwendung einer einfachen Gravitationsgleichung hat zu einigen interessanten Ergebnissen geführt, aber ich sehe nichts, was die Sperrung der Gezeiten fördern würde (es sei denn, es handelt sich um ein emergentes Verhalten). Aber nach einigem Lesen scheint es, dass Gezeitenverriegelung ziemlich häufig ist, Planeten und ihre Satelliten, Planeten und Sonnen, Sonnen und andere Sonnen (Doppelsterne).
Ist es ein Ergebnis der Entstehungsphase dieser Objekte oder ist es irgendwie eine Funktion der Gravitationsgleichung?
Die Gezeitensperre tritt auf, weil der Planet den Satelliten zu einem Oval verformt, wobei die lange Achse zum Planeten zeigt. Wenn sich der Satellit dreht, bewegt sich die lange Achse davon weg, auf den Planeten zu zeigen, und die Schwerkraft des Planeten wird dazu neigen, ihn zurückzuziehen, wodurch die Drehung verlangsamt wird, bis eine Seite dauerhaft dem Planeten zugewandt ist. Die Gezeitenverriegelung ist kein Ergebnis der Entstehungsprozesse, sondern eine Folge der nicht vollkommen starren Satelliten.
Um die Auswirkungen von Gezeiten auf die Umlaufbahnen und Rotationsperioden von Satelliten zu modellieren, müssen Sie einige wichtige Informationen kennen.
Zuerst müssen Sie natürlich die Größe des Planeten und des Satelliten (sowohl in Bezug auf Masse als auch Radius), die Form der Umlaufbahn und die Rotationsgeschwindigkeit von Planet und Satellit kennen. Für viele Objekte sind diese Werte gut bekannt.
Als nächstes, und das ist der knifflige Teil, müssen Sie wissen, wie der Satellit und der Planet durch die Schwerkraft des anderen verformt werden und wie stark die Gezeitenerwärmung auftreten wird. Dies sind die sogenannte „Liebeszahl“ (nach Augustus Love) und die Dissipationsfunktion Q.
Diese sind schwer abzuschätzen. Für das Erde-Mond-System ist das Verhältnis k/Q mit 0,0011 bekannt. (aber die Erde ist ein schlechtes Modell für andere Planeten, die keinen wesentlichen Ozean oder flüssigen Kern haben)
Für andere Planeten variiert der Wert von Q zwischen 10 und 10000 , mit größeren Werten für die Gasriesen, und k kann aus der Starrheit der Körper geschätzt werden.
Ein einfaches Gravitationsmodell ist nicht in der Lage, die Feinheiten der gravitativen Wechselwirkung zwischen zwei sich gegenseitig verformenden Körpern zu erfassen, tatsächlich werden die Planeten für die meisten Simulationen als Punkte oder höchstens als Kugeln modelliert, und das reicht für alle außer höchster Präzision Berechnungen.
Gezeitensperre dauert lange (nach menschlichen Maßstäben), aber relativ kurz im Vergleich zum Alter des Sonnensystems. Die benötigte Zeit ist sehr stark abhängig (Ordnung 6) vom Radius der Umlaufbahn.
Eine direkte Simulation wäre mehr oder weniger unmöglich: Die Verformungen sind zu klein und die Zeitskala der Verriegelung zu groß. Es wäre möglich (wenn auch schwierig), die Gezeitensperre in einer Simulation mit unrealistischen Werten für die Steifigkeit des Satelliten und die Größe des Planeten (denken Sie an eine Geleewelt, die ein (Newtonsches) Schwarzes Loch umkreist) zu modellieren, sodass die Verformung größer ist und die Verriegelungszeit kürzer. Die Modellierung der elastischen Verformung eines Körpers unter Schwerkraft ist jedoch alles andere als trivial.
Benutzer21