¿Con qué fuerzas se mantienen cohesionados los anillos de Saturno? [cerrado]

¿Con qué tipo de gravitación se mantienen unidos los anillos de Saturno? Es muy espectacular e intrigante en comparación con la forma en que actúa la gravedad de la Tierra.

No tengo una idea básica o conceptual de qué/cómo ocurre el movimiento en los Anillos. ¿Qué hace que la materia agua/hielo esté confinada a los planos ecuatoriales y, sin embargo, esté unida dentro de tantos Anillos individuales? ¿Opera la ley del inverso del cuadrado en la placa de hielo que orbita la materia en un campo de fuerza? ¿Existe un modelo matemático del movimiento relativo de las masas de piedra de bloques de hielo de glaciares individuales que orbitan dentro de los Anillos planetarios planos?

EDITAR1:

¿Se ha escrito una ecuación diferencial ordinaria para el movimiento dinámico de partículas en los Anillos?

Un modelo puramente conceptual está escrito para incluir una fuerte precesión. Aquí cada partícula tiene velocidad radial junto con circunferencial y está limitada entre radios extremos. Deseo ver tales órbitas de anillo derivadas teóricamente como las órbitas planetarias de Kepler/Newton de los satélites de la Tierra considerando la conservación del momento, las fuerzas netas que actúan como una función del radio y la ley del cuadrado inverso de la atracción gravitatoria que opera universalmente.

EDIT2:

¿Está una partícula confinada para siempre a un anillo? ¿No hay leyes o reglas tipo Kepler para Saturno? ¿Existe un método elemental para verificar calcular/correlar el período de tiempo observado y calculado de algunas partículas del Anillo y algunas lunas en la mayoría de los casos simples? (Por el momento, dejamos de lado la luna que se lanza a través de algunos anillos y situaciones tan avanzadas). Espero obtener claridad sobre los fundamentos de las partículas satelitales. Señale las referencias sobre lo mismo.

Bienvenido a Exploración Espacial @Narasimham. Si bien su pregunta sería más adecuada para la astronomía , responderé brevemente aquí. Solo hay un tipo de gravedad que conocemos, así que eso es lo que sostiene los anillos. Un anillo plano es el estado de energía más bajo para muchas partículas o cuerpos que orbitan a velocidades similares. Sí, se cumple la ley del inverso del cuadrado. No estoy seguro de lo que quieres decir con el último qn. Para obtener más detalles, consulte el artículo de Wikipedia .
Si bien esta pregunta es interdisciplinaria, a menos que esté estrictamente fuera de tema, no debe votarse fuera del sitio. Incluimos la ciencia planetaria en nuestro alcance hace mucho tiempo, y también tenemos etiquetas de astronomía , mecánica celeste, mecánica orbital , gravedad e incluso anillos . Y si queremos mantenernos estrictamente en el tema, como parece haber acordado nuestra comunidad , entonces puedo ver cómo explicar la dinámica de un anillo planetario, su estabilidad y los efectos perturbadores también podrían influir en los diseños de misiones planetarias. De hecho, ya lo hizo.
La pregunta parece mal informada. El material de los anillos de Saturno no se mantiene unido de manera cohesiva. Los anillos consisten principalmente en innumerables pequeños cristales de hielo en órbitas circulares independientes. No hay un "plato helado". en.wikipedia.org/wiki/Anillos_de_Saturno
¿Las órbitas son círculos concéntricos sin componente radial? ¿Cada anillo (A,B,C) tiene una velocidad angular común? ω ? Como se ha observado hasta ahora, ¿cómo ω varían de anillo a anillo con respecto al radio?
Sus ediciones cambian sustancialmente la pregunta, invalidando la respuesta existente. Voto para cerrar ya que esta pregunta en su forma actual indica a) falta de investigación previa, b) una agenda oculta, c) falta de motivación para apegarse a la redacción original para facilitar la respuesta. Con todo, la razón del voto cerrado será "demasiado amplia".
@DeerHunter Opté por "poco claro" porque, bueno, lo es. Y porque el texto añade un enlace a Cómo preguntar . Porque no puedo decir más si esto sigue siendo una pregunta o una declaración. También estoy tentado de volver a la revisión anterior, pero dejaré que OP se dé cuenta de que podría ser algo bueno considerando que la pregunta ya recibió una respuesta a su estado anterior y no somos un foro de discusión sino una sesión de preguntas y respuestas.
Narasimham, creo que la mejor opción en este momento es dividir las dos ediciones que ha realizado en nuevas preguntas. Fácilmente podrían estar solos como tales y, por lo tanto, serían más útiles como preguntas separadas cuando las personas busquen información más adelante. Y es, con mucho, la mejor manera de asegurarse de que recibirán atención.

Respuestas (1)

Los anillos se volvieron planos con el tiempo a medida que los trillones de partículas en ellos chocaban una y otra vez, causando que sus vectores (dirección de movimiento) se promediaran lentamente hasta que todos estaban alineados en la misma dirección. Vea este breve video de Minute Physics . Un disco plano que gira en una dirección es la única disposición estable de estas partículas.

Las divisiones entre los anillos existen por dos razones. Uno, hay pequeñas lunas en los anillos, demasiado pequeñas para verlas desde nuestra distancia (o incluso para que las atrape la sonda Cassini ). De hecho, muchas de estas lunas pueden tener una vida muy corta, agruparse y luego separarse debido a colisiones, fuerzas de marea de Saturno e interacciones gravitatorias entre todas las lunas. Estas lunas limpian las partículas en su órbita. Dos, los campos gravitatorios de las lunas influyen colectivamente en los anillos de tal manera que las resonancias limpian las partículas a ciertas distancias de Saturno.

Dado que hay muchos datos de masa disponibles, ¿existe un modelo matemático o una ecuación diferencial ordinaria que represente el movimiento de las partículas de hielo en rotación, las lunas pastoras que satisfacen la gravedad del hielo y las interacciones de gravedad entre las lunas de Saturno? ¿Hay alguna simulación de video basada en modelos?
@Narasimham Sí, aquí está uno de los últimos, donde la observación real coincide con precisión con las simulaciones anteriores en un entorno un poco más dinámico (acrecentamiento del anillo E) de lo que supongo que proviene su pregunta (a juzgar por su imagen, parece que solo está considerando anillos A, B y C) ciclops.org/view_event/205 Puede encontrar más sobre el tema si sigue las descripciones de las imágenes aquí saturn.jpl.nasa.gov/photos/?category=5 . Vea videos aquí saturn.jpl.nasa.gov/video (por ejemplo , saturn.jpl.nasa.gov/video/videodetails/?videoID=241 )
Las lunas pastoras como Prometeo y Pandora también juegan un papel en la estabilidad de los anillos. Prometeo se burla del anillo F de Saturno .
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