Algunas simulaciones de dibujos animados ( un ejemplo ) de un objeto (supongamos aquí una gran luna con una densidad similar a la de la Tierra) que cruza el límite de Roche de un planeta gigante mucho más masivo, ilustran un círculo que se desintegra repentinamente y forma un anillo. Pero tal proceso ocurre gradualmente en escalas de tiempo geológico. Dudo que haya un solo mal día cuando toda la luna se desintegre (como en -¡Oh, allí el Monte Everest se rompió y se fue volando! )
¿El tirón de las mareas no causaría vulcanismo y derretiría gradualmente la luna a medida que su órbita (algo excéntrica) gira en espiral hacia adentro a través del límite durante millones de años?
¿Cómo se deformaría la luna derritiéndose? ¿Asumiría realmente una forma ovalada, alargada hacia el planeta primario? Dado que el lado cercano quiere orbitar más rápido que el lado lejano, ¿no haría eso que la luna girara a un ritmo acelerado, incluso si inicialmente estuviera bloqueada por mareas? ¿La fusión, la deformación y el giro evitarían que se desintegrara aún más dentro del límite de Roche?
Algunos ejemplos de cruces de límite de Roche que conozco:
Una luna grande (del tamaño de un planeta) sería modelada por el modelo fluido, lo que significa que la fricción y la resistencia a la tracción son demasiado débiles para modificar significativamente la forma de la luna, la forma está determinada por la rotación, los vórtices, la autogravitación y las fuerzas de marea. . Las lunas más pequeñas, como Fobos, probablemente seguirían un modelo de pila de escombros . En órbitas circulares, el calentamiento por mareas no juega un papel importante.
El modelo fluido ha sido estudiado extensamente . Las formas que ocurren se conocen como figuras de equilibrio . Para una comprensión completa, el cuerpo principal debe considerarse junto con las lunas, como un solo sistema. Las lunas (fluidas) que se acercan demasiado al límite de Roche se deforman gradualmente (el calentamiento de las mareas depende de la fricción interna) y comienzan a perder masa en algún momento. Existen soluciones con vórtices y soluciones sin vórtices, dependiendo de las propiedades del fluido. La masa perdida puede formar un sistema de n cuerposfuera del límite de Roche, o forman un sistema de anillos, principalmente dentro del límite de Roche. Más cerca del planeta, puede impactar y fusionarse con el planeta en un esferoide general del planeta o, si el planeta ya está girando rápidamente y la masa de la luna era lo suficientemente alta, aumentar la rotación del planeta. , tal que puede sufrir, por ejemplo, la serie de Maclaurin - Jacobi , hasta el punto de que no puede acumular más masa. Hay varias posibilidades más en detalle .
Las pilas de escombros con resistencia a la tracción tienen más probabilidades de sufrir cambios repentinos de forma o interrupciones que las pilas de escombros sin resistencia a la tracción. El comportamiento de las pilas de escombros sin resistencia a la tracción depende de la fricción. Cuanto menos fricción, más cerca del modelo fluido. Cuanto mayor sea la resistencia a la tracción de la pila de escombros, más se comportará como el modelo rígido. Los objetos rígidos pueden sobrevivir muy por debajo del límite de Roche para objetos fluidos, pero se alteran repentinamente cuando las fuerzas de las mareas se vuelven demasiado fuertes.
Los cuerpos típicamente progresan hacia afuera en lugar de hacia adentro. (Consulte ¿Por qué la Luna se aleja de la Tierra debido a las mareas? ¿Es esto típico de otras lunas? ). Los únicos cuerpos en órbita que podrían acercarse son aquellos que orbitan más rápido que el giro del objeto principal, IOW, más cerca que la órbita síncrona. Incluso entonces podrían retroceder si se bloquean en resonancia con otros cuerpos, por ejemplo , lunas, más lejos. (Consulte ¿Alguien sabe por qué tres de las lunas más grandes de Júpiter orbitan en resonancia 1:2:4? ). Sin embargo, Deimos y Phobos se están acercando a Marte.
Suponiendo que tiene un cuerpo que se aproxima, la excentricidad y la inclinación se amortiguarán en una órbita circular que degenera lentamente. A medida que el cuerpo se acerca, la aceleración del cuerpo, a través de la atracción neta de las dos mareas del cuerpo principal, aumenta aproximadamente como la sexta potencia de la distancia. (Consulte Evolución de las mareas de un planeta y su luna ). Y el calentamiento de las mareas ablandará el cuerpo, lo que permitirá una deformación aún mayor.
Es un proceso desbocado en algún punto, y ese punto puede estar muy lejos del límite de Roche. Hasta qué punto dependería del tamaño del cuerpo, la resistencia a la tracción del material, la estructura del cuerpo, la conductividad térmica, los cambios con la temperatura , etc. Se necesitaría un modelo detallado para describir el proceso. La catástrofe podría comenzar en la localidad más vulnerable del cuerpo y extenderse desde allí (¡Ka-Boom!), o involucrar a todo el cuerpo al mismo tiempo (¡Aplastar!). Puede que no haga "boom", pero al final es posible que puedas observarlo en tiempo real.
Otra posibilidad es que el cuerpo comience a desintegrarse en el extremo más cercano, donde las fuerzas son más fuertes. Por conservación del impulso (¿o sería energía?), cada vez que una pieza sale, el resto del cuerpo es empujado ligeramente hacia el otro lado, enviando el resto ligeramente más alto, retrasando el proceso. Esto podría llevar bastante tiempo, pero siempre existe la posibilidad de que las cosas se desestabilicen en algún momento y se conviertan en una catástrofe.
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TazónDeRojo