Si los anillos de Saturno no pueden fusionarse en una luna debido a las fuerzas de marea, entonces, ¿cómo pueden existir las lunas pastoras?

De Wikipedia :

En mecánica celeste, el límite de Roche, también llamado radio de Roche, es la distancia dentro de la cual un cuerpo celeste, mantenido unido únicamente por su propia fuerza de gravedad, se desintegrará debido a que las fuerzas de marea de un segundo cuerpo celeste superan la autoatracción gravitatoria del primer cuerpo. .

Dentro del límite de Roche, el material en órbita se dispersa y forma anillos, mientras que fuera del límite el material tiende a fusionarse.

Sin embargo, si las fuerzas de marea son lo suficientemente fuertes como para evitar que los anillos se unan, entonces, ¿cómo pueden existir lunas pastoras como Pan y Daphnis sin ser desintegradas por las fuerzas de marea de Saturno a pesar de que literalmente orbitan dentro de los anillos mismos?

Respuestas (1)

El límite de Roche se calcula asumiendo que el cuerpo en órbita se mantiene unido únicamente por su gravitación, es decir, no hay fuerzas cohesivas con el cuerpo que ayuden a mantenerlo unido. Para cuerpos grandes, esta es una suposición razonable y, de hecho, es la razón por la cual los cuerpos celestes grandes son aproximadamente esféricos. Su gravitación es mucho más fuerte que cualquier fuerza cohesiva que el material del que están hechos fluye como un líquido para formar una esfera. Cuando coloca un cuerpo grande dentro del límite de Roche, las fuerzas de marea también lo harán fluir y, en última instancia, lo separarán.

Sin embargo, a medida que disminuye el tamaño del cuerpo, las fuerzas gravitatorias disminuyen hasta que se vuelven más pequeñas que las fuerzas cohesivas. La razón por la que el Monte Everest puede existir es que la fuerza de su roca resiste las fuerzas gravitatorias que intentan aplanarlo, y si colocas el Monte Everest dentro (por ejemplo) del límite de Roche de Saturno, esas mismas fuerzas cohesivas evitarían que se desgarrara.

Y es por eso que pueden existir pequeños satélites dentro de los anillos. Esos satélites son lo suficientemente pequeños como para que la fuerza del material del que están hechos pueda resistir las fuerzas de las mareas que intentan separarlos.