Einige Cartoon-Simulationen ( ein Beispiel ) eines Objekts (hier sei ein großer Mond mit erdähnlicher Dichte angenommen), das die Roche-Grenze eines viel massereicheren Riesenplaneten überschreitet, veranschaulichen einen Kreis, der sich plötzlich auflöst und einen Ring bildet. Aber ein solcher Prozess findet allmählich über geologische Zeitskalen statt. Ich bezweifle, dass es einen einzigen schlechten Tag geben würde, an dem der ganze Mond zerfällt (wie in -Oh, da brach der Mt. Everest ab und flog davon! )
Würde das Ziehen der Gezeiten nicht Vulkanismus verursachen und den Mond allmählich schmelzen lassen, wenn sich seine (etwas exzentrische) Umlaufbahn über Millionen von Jahren nach innen über die Grenze windet?
Wie würde sich der schmelzende Mond verformen? Würde es wirklich eine ovale Form annehmen, die sich zum Primärplaneten verlängert? Da die nahe Seite schneller umkreisen möchte als die ferne Seite, würde das nicht dazu führen, dass sich der Mond beschleunigt dreht, selbst wenn er ursprünglich gezeitengesperrt war? Würde das Schmelzen, Verformen und Spinnen es vor einem weiteren Zerfall bis innerhalb der Roche-Grenze bewahren?
Einige mir bekannte Beispiele von Roche-Grenzüberschreitungen:
Ein großer Mond (die Größe eines Planeten) würde durch das Fluidmodell modelliert, was bedeutet, dass Reibung und Zugfestigkeit zu schwach sind, um die Form des Mondes signifikant zu verändern, die Form wird durch Rotation, Wirbel, Eigengravitation und Gezeitenkräfte bestimmt . Kleinere Monde wie Phobos würden wahrscheinlich einem Trümmerhaufen-Modell folgen . Auf Kreisbahnen spielt die Gezeitenheizung keine große Rolle.
Das Fluidmodell wurde ausführlich untersucht . Die auftretenden Formen werden als Gleichgewichtsfiguren bezeichnet . Für ein vollständiges Verständnis sollte der Elternkörper zusammen mit den Monden als ein System betrachtet werden. (Fluid-)Monde, die der Roche-Grenze zu nahe kommen, verformen sich allmählich (Gezeitenerwärmung hängt von der inneren Reibung ab) und beginnen irgendwann, Masse zu verlieren. Abhängig von den Eigenschaften des Fluids gibt es Lösungen mit Wirbeln und Lösungen ohne Wirbel. Die verlorene Masse kann entweder ein n-Körper-System bildenaußerhalb der Roche-Limite oder bilden ein Ringsystem, meist innerhalb der Roche-Limite. Näher am Planeten kann es entweder aufprallen und mit dem Planeten zu einem Gesamtsphäroid des Planeten verschmelzen oder - wenn sich der Planet bereits schnell dreht und die Masse des Mondes ausreichend hoch war - die Rotation des Planeten erhöhen , so dass es z. B. die Maclaurin - Jacobi -Reihe durchlaufen kann, bis zu dem Punkt, an dem es nicht mehr Masse ansammeln kann. Im Detail gibt es noch einige weitere Möglichkeiten .
Trümmerhaufen mit Zugfestigkeit unterliegen eher plötzlichen Formänderungen oder Störungen als Schutthaufen ohne Zugfestigkeit. Das Verhalten von Trümmerhaufen ohne Zugfestigkeit hängt von der Reibung ab. Je weniger Reibung, desto näher am Flüssigkeitsmodell. Je zugfester der Trümmerhaufen ist, desto mehr verhält er sich wie das starre Modell. Starre Objekte können weit unterhalb der Roche-Grenze für flüssige Objekte überleben, werden aber plötzlich zerstört, wenn die Gezeitenkräfte zu stark werden.
Körper schreiten typischerweise eher nach außen als nach innen fort. (Siehe Warum zieht sich der Mond aufgrund von Gezeiten von der Erde zurück? Ist das typisch für andere Monde? .) Die einzigen umlaufenden Körper, die sich nähern könnten, sind solche, die schneller umkreisen als die Rotation des Hauptobjekts, IOW, näher als die synchrone Umlaufbahn. Selbst dann könnten sie sich zurückziehen, wenn sie in Resonanz mit anderen Körpern, zB Monden, weiter draußen eingeschlossen würden. (Siehe Weiß jemand, warum drei der größten Jupitermonde in 1:2:4-Resonanz umkreisen? .) Deimos und Phobos nähern sich jedoch dem Mars.
Angenommen, Sie haben einen sich nähernden Körper, werden Exzentrizität und Neigung zu einer langsam degenerierenden kreisförmigen Umlaufbahn gedämpft. Wenn sich der Körper nähert, nimmt die Beschleunigung des Körpers durch den Netzzug der beiden Gezeiten des Hauptkörpers ungefähr mit der 6. Potenz der Entfernung zu. (Siehe Gezeitenentwicklung eines Planeten und seines Mondes .) Und die Gezeitenerwärmung wird den Körper weicher machen und noch mehr Verformung ermöglichen.
Irgendwann ist es ein außer Kontrolle geratener Prozess, und dieser Punkt kann ziemlich weit innerhalb der Roche-Grenze liegen. Wie weit würde von Körpergröße, Materialzugfestigkeit, Struktur des Körpers, Wärmeleitfähigkeit, Temperaturänderungen usw. abhängen . Es würde eine detaillierte Modellierung erfordern, um den Prozess zu beschreiben. Die Katastrophe könnte an der verwundbarsten Stelle des Körpers beginnen und sich von dort aus ausbreiten (Ka-Boom!) oder gleichzeitig den ganzen Körper betreffen (Squish!). Es wird vielleicht nicht „boomen“, aber am Ende kann man es vielleicht in Echtzeit beobachten.
Eine andere Möglichkeit ist, dass der Körper am nahen Ende zu zerfallen beginnt, wo die Kräfte am stärksten sind. Durch Erhaltung des Impulses (oder wäre es Energie?) wird der Rest des Körpers jedes Mal, wenn ein Stück weggeht, leicht in die andere Richtung geschoben, wodurch der Rest etwas höher wird und der Prozess verzögert wird. Das kann eine ganze Weile dauern, aber es besteht immer die Möglichkeit, dass die Dinge irgendwann destabilisieren und in eine Katastrophe geraten.
BenutzerLTK
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BowlOfRed