الفلك

كم من الوقت قبل أن يصل فوبوس إلى حد روش للمريخ؟

كم من الوقت قبل أن يصل فوبوس إلى حد روش للمريخ؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يدور فوبوس قريبًا جدًا من المريخ ، وهو قريب جدًا لدرجة أن فترة فوبوس واحدة أقصر من يوم مريخي واحد. بسبب احتكاك المد والجزر ، فإنه يقترب أكثر فأكثر من المريخ. كم من الوقت سيستغرق قبل أن يصل فوبوس إلى حد روش للمريخ؟


في وقت ما قبل الآن و "عشرات الملايين من السنين".

يدور فوبوس حاليًا في دائرة نصف قطرها حوالي 9400 كم

يختلف حد روش النظري للأجسام الصلبة والسائلة. إذا كان فوبوس جسمًا مائعًا ، لكان قد تجاوز بالفعل حد روش عند 10500 كيلومتر. وذلك لأن الأجسام السائلة سوف تتشوه إلى شكل بيضاوي موجه نحو الكوكب ، وهذا يؤدي إلى تضخيم قوى المد والجزر وبالتالي يتسبب في تفتيت نصف قطر أكبر.

إذا كان فوبوس جسمًا صلبًا تمامًا ، فإن حد روش هو نصف ذلك عند حوالي 5400 كم. في الواقع ، فإن الأنقاض ذات القشرة مثل فوبوس ليست سائلة تمامًا ولا صلبة. تقدم ويكيبيديا تقديراً بـ "30-50 مليون سنة" قبل أن تتعطل بالكامل.

إذن ، فوبوس بالفعل جسد تحت الضغط ، (وكما يعلم أي شخص يعرف القليل عن الزلازل) الصخور الواقعة تحت الضغط غالبًا ما تكون غير متوقعة في كيفية استجابتها: يمكن أن تتسلل أو تتكسر أو تصمد بينما يزداد الإجهاد ثم تفشل بشكل كارثي.


حد روش

ال حد روش (تنطق / & # x2C8ro & # x28A & # x283 /) ، يشار إليها أحيانًا باسم نصف قطر روش، هي المسافة التي يتفكك ضمنها جرم سماوي ، مرتبطًا ببعضه البعض فقط من خلال جاذبيته الخاصة ، بسبب قوة المد والجزر الثانية التي تتجاوز الجاذبية الذاتية للجاذبية. داخل حدود روش ، تميل المواد المدارية إلى التشتت وتشكيل حلقات ، بينما خارج الحد ، ستميل المادة إلى الاندماج. تم تسمية المصطلح على اسم & Eacutedouard Roche ، عالم الفلك الفرنسي الذي قام بحساب هذا الحد النظري لأول مرة في عام 1848.

عادةً ، ينطبق حد Roche على قمر صناعي يتفكك بسبب قوى المد والجزر التي يسببها خبرات، الجسم الذي يدور حوله. يمكن لبعض الأقمار الصناعية الحقيقية ، الطبيعية منها والاصطناعية ، أن تدور في حدود حدود روش الخاصة بها لأنها مرتبطة ببعضها البعض بواسطة قوى أخرى غير الجاذبية. كوكب المشتري و قمر # 39 s Metis و Saturn & # 39 s moon Pan هما مثالان على هذه الأقمار الصناعية ، التي تتماسك بسبب قوة شدها. في الحالات القصوى ، يمكن في الواقع رفع الأجسام الموجودة على سطح مثل هذا القمر الصناعي بواسطة قوى المد والجزر. يمكن أن يتفكك قمر أضعف ، مثل المذنب ، عندما يمر داخل حدود روش.

نظرًا لأن قوى المد والجزر تطغى على الجاذبية ضمن حدود روش ، فلا يمكن لأي قمر صناعي كبير أن يتحد من جسيمات أصغر ضمن هذا الحد. في الواقع ، تقع جميع حلقات الكواكب المعروفة تقريبًا ضمن حدود روش (Saturn & # 39s E-Ring استثناء ملحوظ). يمكن أن تكون إما بقايا من قرص التراكم الكوكبي الأولي للكوكب الذي فشل في الاندماج في أقمار صغيرة ، أو على العكس من ذلك تشكلت عندما مر القمر داخل حدود روش وانفصل.


قرأت عن Hill Sphere ونقاط Lagrange و Roche Limits وأنا مندهش. إذا كنت تعرف بعض المفاهيم والظواهر الأكثر إثارة للاهتمام ، هل يمكنك مشاركتها من فضلك؟

يكفي فقط أسماء المفاهيم. سأفعل الحفر والتعلم.

عواقب هذه المفاهيم مثيرة للاهتمام:

ترتبط نقاط لاغرانج L4 و L5 لكواكب النظام الشمسي بتجمعات من الكويكبات المعروفة باسم الكويكبات اليونانية و Trojan (الأولى في L4 ، والأخيرة في L5). يبلغ قطر كوكب المشتري حوالي مليون يزيد عن كيلومتر واحد ، وأكبرها يبلغ عرضه بضع مئات من الكيلومترات. حتى كوكب المريخ اكتشف حتى الآن حوالي عشرة منهم ، وهناك كواكب أخرى بها أيضًا.

ينطبق حد Roche حتى على المقاييس الصغيرة ، فإن كل من Centaurs Chariklo و Chiron يحتويان على أنظمة حلقات على الرغم من كون كل منهما فقط

قطرها 250 كيلومترا. من المحتمل أن يتطلب الأمر لقاء ثلاثي الأجسام لإبقاء جسم ما دون حد روش لكل من هذه ، لكن الحلقات تشير إلى أنه حتى الأجسام الصغيرة يمكن أن تعطل مداريًا الأقمار المدارية التي تقترب أكثر من اللازم.

أكبر كوكب هيل كروي معروف في النظام الشمسي هو Neptune & # x27s (نصف قطره 0.7 AU) ، ولكن قد يكون هناك أكبر واحد هناك. الكوكب التاسع هو كائن مفترض له بعض الأدلة في النظام الشمسي الخارجي ، وإذا كان موجودًا فسيكون كذلك

6 أضعاف كتلة الأرض و

600 AU. إذا كان موجودًا بالفعل ، فإن خصائصه المتوقعة ستعطيها دائرة نصف قطرها هيل

5 AU - المسافة من الشمس إلى المشتري - وبالتالي من المحتمل أن تسمح لها بجمع نظام هائل من الأقمار.

فيما يتعلق بظواهر الجاذبية الأخرى ، قد تجد أن عدسات الجاذبية المثيرة للاهتمام هي واحدة جيدة جدًا للقراءة عليها.

إذا كان له مدار إهليلجي إلى حد ما ، كما هو مفترض صحيح؟ ثم إذا اقترب ، فهل يتقلص المجال ويتناثر النظام الشمسي الداخلي بأقمار شريرة ؟!

تحقق من البودكاست إسحاق آرثر إذا كنت تعتقد أن هذا مثير للاهتمام. لديه الكثير من المحتوى ولكن تحقق من الحضارات في نهاية الوقت للبدء ومن ثم ربما الهياكل العملاقة

خاصة حضارات الثقب الأسود

اكتشف مؤخرًا قناة youtube هذا الرجل & # x27s (هل هو نفس الصوت مثل البودكاست؟). هذا الرجل بطل قومي سخيف. محتوى مذهل

جرب تأثير أوبيرث. & # x27s مهم لمناورة المركبات الفضائية. إنه شيء لقد كافحت مرارًا وتكرارًا لتحريك عقلي. إنه & # x27s نتيجة لوجود كتلة للوقود.

على نفس المنوال ، فإن Nodal Precession مهم لنقل الأقمار الصناعية بين مدارات مختلفة في نفس المستوى ، بثمن بخس ولكن ببطء. يستخدمه SpaceX عندما يستخدمون إطلاقًا واحدًا لإرسال 60 قمراً صناعياً إلى ثلاثة مدارات مختلفة.

هناك جزء آخر من الميكانيكا المدارية حيث يمكن أن يكون من الأرخص رفع مدارك ، وتغيير الطائرة ، ثم خفضها مرة أخرى ، ثم تنفيذ تغيير الطائرة مباشرة من مدارك الأصلي. نسيت الاسم ، رغم ذلك. إذا وجدت هذه الأشياء مثيرة للاهتمام ، فقد ترغب في لعب Kerbal Space Program.

هذا هو الشيء الذي كنت سأذكره أيضًا ، وجدته عندما كنت أكتب كتاب خيال علمي ، محيرًا للغاية

إذا & # x27re ميلًا رياضيًا ، فتعرف على إحداثيات Keplerian والتكامل العفوي. إنه & # x27s بديهيًا للغاية بطريقة غير واضحة تمامًا وهو & # x27s كيف تدرس الاستقرار الديناميكي في الأنظمة الشمسية على نطاقات زمنية طويلة. باستخدام تكامل xyz العادي ، تصبح النتائج غير قابلة للاستخدام بسرعة كبيرة ويمكنك & # x27t التكامل على نطاقات زمنية طويلة للغاية. يمكن استخدامه أيضًا لدراسة مدارات المركبات الفضائية ، لكنني لم أفهم أبدًا كيفية التعامل مع القوى الخارجية.

إذا كنت & # x27re فضوليًا بشأن التنقل في المركبات الفضائية ، فإن مكتشفات النجوم ورباعيات المواقف رائعة. تبين أنه يمكنك إنشاء قاعدة بيانات من بضعة آلاف من النجوم التي تضمن بغض النظر عن المكان الذي تشير إليه الكاميرا (بصريات معقولة) ، لديك & # x27ll دائمًا الأربعة المطلوبة لمعرفة موقعك في مكتشف العرض.

ديناميات مركبة فضائية (وكويكبات) أخرى مثيرة للاهتمام هي ضغط الإشعاع الشمسي. لقد تبين أن هناك جرًا ودفعًا في الفضاء دائمًا ، وتحتاج إلى تصميم هذا إذا كنت تريد أن يظل القمر الصناعي الخاص بك قابلاً للاستخدام في مدار ثابت بالنسبة للأرض لمدة 20 عامًا. اشتهر تلسكوب كبلر الفضائي باستخدام الضغط الإشعاعي للتعويض عن فقدان عجلة التفاعل الثالثة والبقاء في حالة تشغيل لعدة أشهر أخرى قادرًا على اكتشاف المزيد من الكواكب باستخدام هذا لإزالة تشبع الاثنين الآخرين بعناية وببطء.


هذا سؤال خلقي. أنا لست من أنصار الخلق ولكن صديقي الخلقي سألني هذا السؤال. لم يكن لدي الجواب.
القمر يبتعد عنا بمعدل. منذ بلايين السنين وبنفس المعدل كان القمر يخمدنا & quot؟

لا أعرف الجواب .. هل كان القمر يدور حول الأرض دائمًا؟
هل ابتعد القمر أكثر بمعدل أسرع لأنه وصل إلى مسافة أبعد؟

حتى لو كان كل هذا صحيحًا ، فإن القمر لن "يلمسنا" أبدًا.
في النهاية سيتم إغلاق الأرض والقمر تدريجيًا.
لا أعرف ما إذا كان هذا يحدث قبل أو بعد الوصول إلى حد روش.

الزخم الزاوي للقمر هو

بالنسبة لنظام القمر الأرضي ككل ، يجب أن يكون مجموع الزخم الزاوي للأرض والأقمار ثابتًا.
في الوقت الحاضر الغالبية العظمى من الزخم الزاوي لنظام القمر الأرضي موجود في القمر.
إذا كان القمر قريبًا جدًا من الأرض ، فإن الغالبية العظمى من الزخم الزاوي لنظام قمر الأرض سيكون في الأرض.

نفترض كأول تقدير تقريبي أنه عندما كان القمر قريبًا جدًا من الأرض ، كانت الأرض تدور بسرعة 4 مرات أسرع ويوم كان 5.9 ساعات
ثم نحتاج إلى تحديد مكان القمر إذا تم قفله تدريجيًا في 6 ساعات

الزخم الزاوي الحالي للأرض + الزخم الزاوي الحالي للقمر - الزخم الزاوي للقمر في ذلك الوقت
8.166 * 10^9 + 3.32 * 10^10 - 8.1182 * 10^9
وهو ما يعادل 4 أضعاف ما هو عليه الآن

لذلك فإن الأرض ستدور أسرع 4 مرات
سيكون اليوم بالفعل 6 ساعات
وبالتالي نتفق مع تقريبنا المفترض & # 8203

كما أشارت upisoft ، فإن افتراض معدل ثابت كان سيعني أن 4.5 مليار سنة كان القمر أكثر قليلاً من نصف المسافة الحالية من الأرض. هذه نتيجة خاطئة. افتراض معدل ثابت غير صحيح. عند تساوي جميع العوامل الأخرى ، يجب أن يكون الركود تقريبًا عملية 1 / r 6. أفضل الحجج الخلقية تستخدم نموذج 1 / r 6 مقترنًا بمعدل الركود الحالي لتحديد أن القمر كان & quottouching & quot؛ الأرض منذ حوالي 1.2 مليار سنة.

فكيف يمكن التوفيق بين هذه القيمة البالغة 1.2 مليار سنة وجميع الأدلة على أن عمر الأرض يبلغ حوالي 4.6 مليار سنة والقمر يبلغ 4.5 مليار سنة؟ بسيط: تمامًا كما أن استخدام معدل الركود الحالي جنبًا إلى جنب مع الاستقراء الخطي ينتج إجابة خاطئة ، فإن استخدام معدل الركود الحالي جنبًا إلى جنب مع نموذج غير خطي أفضل. هذه النتيجة البالغة 1.2 مليار سنة لا تزال خاطئة بسبب افتراضها أن معدل الركود الحالي هو فقط دالة على المسافة بين الأرض والقمر. استخدم الافتراضات الخاطئة وستحصل على إجابة خاطئة. القمامة في الداخل ، والقمامة خارج.

إذا تساوت جميع العوامل الأخرى ، فإن تقليل المسافة بين الأرض والقمر سيؤدي إلى زيادة معدل الركود. كل الأشياء الأخرى ليست متساوية. يساهم تكوين القارات أيضًا في معدل الركود. يوجد حاليًا حاجزان كبيران أمام تدفق المد والجزر في المحيطات ، الأمريكتان وأفريقيا + أوراسيا. ومما زاد الطين بلة ، أن تكوينات المحيطات تجعلها تضخم العقد المد والجزر المختلفة. التكوين الحالي يجعل معدل الركود الحالي مرتفعًا بشكل غير طبيعي.

هذة ليست دائما الحالة. كانت هناك أوقات كان فيها معدل الركود أقرب إلى معدل متوسط ​​، وفي أوقات أخرى كان فيها المعدل منخفضًا بشكل غير طبيعي. اجتمعت القارات خمس مرات مختلفة لتشكل قارات عظمى. كان الركود القمري منخفضًا بشكل غير طبيعي في تلك الأوقات. في أوقات أخرى كان خط الاستواء خاليًا من الأرض. كان من الممكن أن يؤدي ذلك أيضًا إلى انخفاض معدل الركود القمري بشكل غير طبيعي. يحتوي سجل الحفريات على توقيعات مختلفة بطول اليوم ، وعدد الأيام في الشهر ، وعدد الأشهر في السنة. لدى العلم الآن صورة جيدة جدًا لنظام الأرض والقمر الذي يعود إلى 2.4 مليار سنة. لم يكن القمر قط & ltouching & quot؛ الأرض خلال ذلك الوقت. ولا حتى قريبة.


ومع ذلك ، كان صديقك محقًا في أحد الجوانب. أفضل تخمين حالي فيما يتعلق بتكوين القمر هو أن الأرض والقمر قاما بالفعل بتبادل بعضهما البعض منذ فترة طويلة. بل بالعنف في الواقع. هذه هي & quot؛ فرضية التأثير العملاق. & quot؛ ووفقًا لهذه الفرضية ، اصطدم جسم بحجم المريخ بالأرض البدائية. ومع ذلك ، فإن هذا الاصطدام كان سيحدث منذ حوالي 4.5 مليار سنة بدلاً من 1.2 مليار. وفقًا لهذه الفرضية ، فإن معظم كتلة ذلك الجسم بحجم المريخ تضاف ببساطة إلى كتلة الأرض. دخلت شظايا الاصطدام في مدار الأرض. اندمجت هذه الشظايا بسرعة لتشكل القمر في مكان ما فوق حد روش.

يُعزى معدل الركود القمري الحالي إلى حد كبير إلى المد والجزر في المحيطات. على الرغم من عدم وجود مد وجزر محيطي في وقت حدوث ذلك الاصطدام (لم تكن هناك محيطات في ذلك الوقت) ، إلا أنه لا يزال هناك مد وجزر على الأرض (لا يزال هناك مد وجزر على الأرض لهذه العبارة). المد والجزر على الأرض الناجم عن دوران القمر فوق حد روش بقليل سيكون هائلاً. نظرًا لأن الأرض ليست مرنة تمامًا ، فإن هذه المد والجزر الأرضية الضخمة كانت ستؤدي إلى تسخين احتكاك للأرض ، وهذا بدوره كان سيؤدي إلى انتقال الزخم الزاوي من دوران الأرض إلى مدار القمر. لذلك حتى بدون وجود محيطات ، لا يزال القمر الناشئ يعاني من ركود من الأرض.


كم من الوقت قبل أن يصل فوبوس إلى حد روش للمريخ؟ - الفلك

سبب المد والجزر هو & quot؛ الجاذبية التفاضلية. & quot ؛ أي أن المد والجزر ناتج عن الاختلاف الطفيف في جاذبية القمر (على سبيل المثال) على الجانب القريب مقابل الجانب البعيد من الأرض.

في مناقشتنا السابقة لقانون الجاذبية لنيوتن ، F = G · m1 م2 / R 2 ، افترضنا فعليًا أن الكائنين المعنيين ليس لهما حجم. لذا ، لنكن أكثر واقعية (لكن ليس واقعيا بالكامل). لنفترض أن القمر ليس له حجم (كل كتلة القمر تقع بالضبط عند نقطة واحدة في مركز القمر). ودعنا نفترض أن الأرض لها حجمها الطبيعي.

الآن ، القمر يجذب كل قطعة صغيرة من الأرض ، كل قطعة صغيرة ، بشكل مستقل عن كل الأجزاء الصغيرة الأخرى. على الرغم من أن كل الأجزاء الأرضية المتخيلة متطابقة في الكتلة ، إلا أنها ليست متطابقة في المسافة من القمر. في الواقع ، قطعة من الأرض على الجانب القريب من القمر أقرب 13000 كم إلى القمر من قطعة الأرض على الجانب البعيد.

افترض أن مدار القمر دائري تمامًا ومحور شبه رئيسي يبلغ 384000 كم. نظرًا لأن a مأخوذ من مركز الأرض ، فإن قوة الجاذبية على الجانب القريب تتناسب مع 1 / (377000 كم) 2 بينما تتناسب قوة الجاذبية على الجانب البعيد مع 1 / (391000) 2 ، حيث قمنا بتقريب قيمة نصف قطر الأرض لتكون 7000 كيلومتر ، لنجعل الرياضيات أكثر وضوحًا.

لست مهتمًا بالقيمة العددية الدقيقة لقوة الجاذبية ولكني مهتم بالقوى النسبية للجاذبية للجانب القريب مقابل الجانب البعيد. لذا ، دعونا نقارن بين القوتين. إذا أخذنا نسبة ، كل شيء يلغي باستثناء المسافات:

Fقرب/Fبعيد= (391,000 / 377,000) 2 = (391/377) 2 = 1.08

أو الفرق 8٪. هذا كثير جدًا! إذا كانت الأرض مرنة تمامًا ، وبالتالي استجابت على الفور ، فإن الأرض ستمتد على طول الخط الذي يربط مركز الأرض بمركز القمر. بالطبع ، المحيطات تستجيب بسهولة أكبر من استجابة الصخور. لكن ضع في اعتبارك أن & quotsolid & quot الأرض مرنة فهي تمتد وتتدفق وتتكسر. ترتفع الأرض الصخرية بالقرب من القمر في الواقع ببضعة سنتيمترات استجابةً لسحب المد والجزر للقمر. وفي الوقت نفسه ، تستجيب المحيطات بقوة أكبر ، في بعض الأماكن ببضعة أمتار ، وفي أماكن أخرى بعشرات الأمتار ، والاستجابة المحلية هي إلى حد كبير نتيجة لتضاريس قاع المحيط والواجهات بين القارة والمحيط.

هذا يبدو أن سحب المد والجزر للقمر يجب أن ينتج مدًا مرتفعًا على الجانب القريب والمد المنخفض على الجانب البعيد. لكن هذا خطأ.

يمكننا أن نفكر في امتداد 8٪ حيث أن الجانب القريب من الأرض يتمدد بنسبة 4٪ أقوى من المركز - ويتم سحبه بعيدًا عن المركز ، بينما يتم شد المركز بنسبة 4٪ أقوى من الجانب البعيد - ويتم سحبه بعيدًا عن الجانب البعيد. وهكذا ، فإن الأرض كلها ممتدة. هذا يرفع بشكل فعال الجانب القريب من الأرض ، مما يؤدي إلى انتفاخ المد والجزر ، ويترك وراءه الجانب البعيد ، ويولد مدًا مرتفعًا على الجانب البعيد أيضًا.

وبالتالي ، لدينا مد وجزر مرتفعان: أحدهما & quot؛ & quot؛ & quot؛ القمر & quot؛ & quot؛ & quot؛ & quot؛ & & quot؛ & quot؛ & quot؛ & quot؛ & & quot؛ & quot؛ & & quot؛ & & quot؛ & quot؛ & quot؛ & quot؛ & quot؛ & quot؛ & quot؛ & quot & quot؛ & quot؛ لدينا أيضًا مدّان منخفضان ، على جانبي الأرض عموديًا على خط الأرض والقمر. في الحالة المثالية ، قد تواجه مدًا مرتفعًا تمامًا عندما يكون القمر في السماء مباشرة (ظهر القمر الجديد 6 مساءً في الربع الأول من القمر ، وما إلى ذلك) ومرة ​​أخرى بعد اثني عشر ساعة بالضبط. سيكون لديك مد منخفض قبل ست ساعات وبعد أن يكون القمر في السماء مباشرة.

ولكن لا يتم تباعد المد والجزر في دورات مدتها 24 ساعة ، بل يتم تباعدها بالقرب من دورات 24 ساعة و 50 دقيقة. لماذا ا؟

لأن القمر يدور حول الأرض! بعد 24 ساعة (دورة واحدة للأرض) ، تحرك القمر حوالي 1/27 من المسافة المدارية حول الأرض. و 1/27 من 24 ساعة حوالي 50 دقيقة. لذلك يجب أن تدور الأرض لمدة 50 دقيقة إضافية لإعادة القمر إلى السماء مباشرة. وهكذا ، فإن لحظة المد والجزر تدور خلال النهار حيث يدور القمر حول الأرض.

إذا لم يكن لدينا قمر ، فهل سيكون لدينا مد والجزر؟ نعم بسبب الشمس.

تنتج الشمس أيضًا المد والجزر. ولكن نظرًا لأن الشمس تبعد 149.6 مليون كيلومتر (بافتراض مدار دائري مثالي للأرض) ، فإن التأثير التفاضلي أصغر من ذلك الذي يسببه القمر.

Fقرب/Fبعيد= (149,607,000 / 149,593,000) 2 = 1.0002

أو الفرق هو حوالي 2/100 من 1٪. هذا أضعف بأكثر من 400 مرة من تأثير المد والجزر للقمر. ولكن نظرًا لأن جاذبية الشمس بشكل عام أقوى 150 مرة من جاذبية القمر (لأن الشمس ضخمة جدًا ، على الرغم من كونها بعيدة جدًا) ، فإن التأثير الصافي هو أن السحب التفاضلي الناتج عن الشمس هو 150/400 = أقوى بمقدار 0.4 مرة من قوة القمر. وبعبارة أخرى ، فإن تأثير الشمس ليس ضئيلًا ، بل هو تقريبًا نصف أهمية القمر في التسبب في المد والجزر.

إذن ، ما هي التأثيرات المشتركة للشمس والقمر على المد والجزر؟

إذا كانت الشمس والقمر في اتجاهين متعامدين (& quotnoon & quot ، أو الربع الأول أو الثالث للقمر) ، & quotneap & quot للمد والجزر (0.6 مرة أقوى مما لو لم تكن هناك شمس).

إذا كانت الشمس والقمر في نفس الاتجاه (& quotnoon & quot ، القمر الجديد): & quotspring & quot tides (أقوى 1.4 مرة كما لو لم تكن هناك شمس ، أو أكثر من ضعف قوة المد والجزر).

ماذا لو كانت الشمس والقمر في اتجاهين متعاكسين (sun @ & quotnoon & quot، moon @ full moon)؟

كان هذا الجزء السهل. الآن دعنا نضيف المزيد من الواقع إلى المناقشة.

لنفترض ، من أجل البساطة ، ذلك

  • نحن فقط بحاجة للقلق بشأن القمر.
  • يبقى القمر في مكان واحد بينما تدور الأرض.
  • تتفاعل الأرض على الفور بحيث يحدث المد العالي بالضبط عندما يكون القمر في سماء المنطقة.

ب. بعد 6 ساعات ، انحسر المد العالي إلى انخفاض المد.

ج. بعد 6 ساعات ، وصلنا إلى ارتفاع المد.

د. بعد 6 ساعات وصلنا إلى المد المنخفض مرة أخرى.

يستمر هذا إلى ما لا نهاية. الآن ، تخيل أنه بدلاً من الأرض ، نتعامل مع قطعة كروية تمامًا من الصلصال. أولاً نضغط عليه بحيث يكون له محور طويل وقصير. ثم نضغط عليه حتى يصبح المحور القصير طويلاً والطويل قصير. ثم نكرر هذا مرارًا وتكرارًا. ماذا سيحدث لقطعة الطين الخاصة بنا؟ إنه يسخن ، بالطبع. هذا بسبب الاحتكاك في الداخل: عندما نضغط ، نضع طاقة الحركة في الطين. داخل الطين ، تصبح هذه الحركة اصطدامات بين قطع مختلفة من الطين. وهكذا ، تصبح الطاقة احتكاكًا تسخينًا ، ويحدث التسخين في الداخل. وبالتالي ، وبشكل مثير للدهشة ، فإن المد والجزر هي آلية لنقل الطاقة على شكل حرارة إلى داخل الأرض. لكن لا يمكنك الحصول على شيء من لا شيء. لذلك يجب أن تأتي هذه الطاقة من مكان ما. وبالتالي، من أين تأتي الطاقة التي تذهب إلى تسخين المد والجزر للأرض؟ [دوران الأرض]

تتباطأ الأرض بمقدار 0.0016 ثانية لكل قرن (حوالي 1.6 جزء من الثانية في كل قرن) ، أو 1.6 × 10 -5 ثانية / سنة.

وهكذا ، في 1000 سنة ، هذا يصل إلى

وبالتالي ، تشير هذه المناقشة إلى أن الأرض يجب أن تدور مرة واحدة بشكل أسرع. هل يمكننا اختبار هذا؟

تمر بعض الشعاب المرجانية بدورات نمو يومية ، مما يضع طبقة واحدة في اليوم. كما أنهم يمرون بدورات سنوية ، مثل حلقات الأشجار. وبالتالي ، من خلال حساب عدد الدورات الصغيرة لكل دورة سنوية ، يمكننا تحديد عدد الأيام في السنة. تشير حلقات النمو في الشعاب المرجانية القديمة التي يبلغ عمرها 400 مليون عام ، إلى وجود حوالي 400 يومًا في السنة ، بدلاً من 365 يومًا.

طول العام نفسه لم يتغير ، ونحن نعلم أن سنة واحدة تعادل

تشير دراسة أجريت عام 1996 على الصخور الرسوبية إلى أن اليوم كان طوله 18 ساعة فقط قبل 900 مليون سنة.

الآن دعونا نضيف تجعد آخر من النقص.

لا تتفاعل الأرض بشكل كامل وفوري. وبالتالي ، فإن انتفاخ المد والجزر لا يقع مباشرة على طول خط المراكز بين الأرض والقمر. بدلاً من ذلك ، فإنه يسقط قليلاً أمام هذا الخط (في اتجاه دوران الأرض).

بالإضافة إلى ذلك ، فإن القمر ليس نقطة صغيرة تمامًا. لها حجم مثل الأرض. وهي تدور أيضًا.
ومثلما كان القمر يبطئ دوران الأرض ، تعمل الأرض على إبطاء دوران القمر.

لذا ، دعنا نعود بالزمن إلى نقطة كانت فيها الأرض والقمر يدوران بشكل أسرع من اليوم.
كلاهما يمتد من المد والجزر. كلاهما يستجيب ببطء حتى تسقط انتفاخات المد والجزر وتساقط رأسًا على خط المراكز.

الآن ، هذه الانتفاخات المدية تتراجع عن بعضها البعض ، مع الانتفاخات الأقرب لها تأثير أكبر لمجرد أنها أقرب.

يتراجع انتفاخ الأرض على سطح القمر ، عكس دورانه ، يفعل انتفاخ القمر الشيء نفسه على الأرض. وبالتالي ، يمكن للمرء أن يفكر في القاطرات الموجودة على الانتفاخات كآلية لإبطاء دوران كلا الجسمين.

نظرًا لأن الأرض أكبر ، سيكون لها تأثير أكبر على القمر. وفي الواقع ، لقد أدى ذلك إلى إبطاء القمر بحيث يتم قفل الانتفاخ على طول خط المراكز. إذا كان القمر يدور بشكل أسرع ، فإن الأرض ستعيده إلى مكانه. إذا حاول القمر أن يدور بشكل أبطأ ، فإن الأرض ستخرجه مرة أخرى إلى مكانه.

لذلك ، أحد جوانب القمر & quot؛ مغلق & quot لمواجهة الأرض.

بالنظر إلى تأثيرات المد والجزر ، هل يدور القمر؟ نعم. مرة واحدة في كل مدار.

لذا ، فقد أدى المد والجزر إلى إبطاء دوران الأرض. وأيضًا ، قاموا بإبطاء دوران القمر و & quot؛ قفل & & quot؛ مرحلة دوران القمر إلى المرحلة المدارية.

هل هذا هو؟ لا. لا تزال النتوءات المدية للأرض تسحب القمر لكنها لم تعد قادرة على التأثير على دوران القمر. الآن ، بدلاً من ذلك ، ينتهي بهم الأمر بسحب القمر بأكمله إلى الأمام.

بشكل فعال ، إنهم ينقلون الطاقة من دوران الأرض إلى حركة القمر. لذلك ، فإن المد والجزر يدفع القمر إلى الأمام ويجعله يتحرك بشكل أسرع.

الآن ، دعنا نعود إلى قوانين كبلر ونفكر في المدارات. ينص قانون كبلر الثاني على أن الأجسام التي تدور في المدار وتكتسح مناطق متساوية في أوقات متساوية. & quot لذا ، فإن الكوكب في مدار بيضاوي الشكل يكون أحيانًا قريبًا من الشمس وأحيانًا بعيدًا عن الشمس. وعندما يقترب ، يتحرك سريع وعندما يكون بعيدًا يتحرك ببطء أكثر. إذا كان في مدار دائري تمامًا ، فلن تتغير سرعته أبدًا. الآن ، قانون كبلر الثالث ، P 2 = a 3 ، ينص على أن فترة المدار تعتمد على حجم المدار. والمدة تقول & quothow long & quot لذا إذا علمنا & quothow & quot وعرفنا حجم المدار ، فنحن نعرف سرعة المدار. بمعنى آخر ، يحدد حجم المدار السرعة التي يتحرك بها الجسم في المدار. لذلك ، يتم تحديد السرعات مسبقًا لأي مدار معين.

من أجل التبسيط ، تخيل أن القمر يدور في مدار دائري تمامًا بنصف قطر 384000 كم. يتم تحديد سرعة القمر في المدار من خلال هذا الحجم.

الآن ، فجأة ، ندفع القمر إلى الأمام ، وبالتالي نزيد من سرعته.

ما هو التأثير الصافي لهذا النهب على القمر؟

فجأة ، يتحرك القمر بسرعة كبيرة جدًا بالنسبة إلى مداره. يبدو الأمر كما لو أنه تحول من مدار دائري إلى مدار إهليلجي. الآن ، يتحرك بسرعة كبيرة بسبب المسافة ، لذلك يجب أن يبتعد عن الأرض ويبطئ. تمثل نقطة & quotyank & quot نقطة إغلاق مدار بيضاوي. لذا ، فإن التأثير الصافي هو زيادة حجم مدار القمر ، لدفع القمر بعيدًا عن الأرض.

في عام 1969 ، وضع رواد الفضاء مرآة على القمر وصنعت وكالة ناسا ليزرًا خاصًا في مرصد ماكدونالد في تكساس. تم استخدام الليزر لترتد إشارة ضوئية عن المرآة القمرية. نظرًا لأن سرعة الضوء ثابتة ومعروفة جيدًا ، يمكن استخدام الوقت الذي يستغرقه الضوء في السفر ذهابًا وإيابًا إلى القمر لقياس المسافة إلى القمر. وفي الحقيقة فإن القمر ينحسر عن الأرض بمعدل حوالي 3 سم في السنة!

في 100 عام ، يصل هذا إلى 100 × 3 سم = 300 سم = 3 م.

في 1000 عام ، هذا 30 م.

في 1 مليون سنة ، هذا هو 1000 × 30 م = 30،000 م = 30 كم.

في 1 مليار سنة ، هذا 1000 × 30 كم = 30000 كم.

في 4.5 مليار سنة ، هذه 4.5 × 30000 = 135000 كم ، أي أكثر من ثلث المسافة الحالية للقمر!

لذا ، مرة أخرى ، تضيف الأعداد الصغيرة ما يصل إلى أعداد كبيرة جدًا خلال فترات زمنية هائلة! بالطبع ، نظرًا لأن القمر يقترب من الأرض (بينما نتحرك للخلف في الوقت المناسب) ، تزداد قوى المد والجزر وبالتالي تصبح جميع التأثيرات التي تمت مناقشتها للتو أكبر. وهكذا ، في الماضي ، كان معدل ابتعاد القمر عن الأرض أكبر في الماضي وتقديرنا أعلاه هو حد أدنى للغاية لمدى تطور القمر إلى الخارج.

آثار المد والجزر في نظامنا الشمسي

الفترة المدارية (الفلكية): 87.969 يومًا
فترة الدوران (الفلكية): 1407.6 ساعة = 58.650 يوم
فترات المدار / الدوران = 1.4999 = 1.5 = 3: 2

الفترة المدارية (الفلكية): 27.3217 يومًا
فترة الدوران (الفلكية): 27.3217 يوم
فترات المدار / الدوران = 1.0000 = 1: 1

2 ب. الأرض: تباطؤ دوران الأرض

3. أقمار المريخ: اقتران تدور في مدار

فوبوس:
الفترة المدارية (الفلكية): 0.31891 يوم
فترة الدوران (الفلكي): 0.31891 يوم
فترات المدار / الدوران = 1.0000 = 1: 1

ديموس:
الفترة المدارية (الفلكية): 1.26244 يوم
فترة الدوران (الفلكية): 1.26244 يوم
فترات المدار / الدوران = 1.0000 = 1: 1

الفترة المدارية للقمر Io: 1.769138 يومًا
فترة دوران Io: 1.769138 يوم
فترات المدار / الدوران = 1.0000 = 1: 1

تسخين المد والجزر: حالة خاصة من Io و Europa

الفترة المدارية لأوروبا: 3.551181 يومًا
فترة دوران يوروبا: 3.551181 يوم
فترات المدار / الدوران = 1.0000 = 1: 1

الفترة المدارية لغانيميد: 7.154553 يومًا
فترة دوران جانيميد: 7.154553 يوم
فترات المدار / الدوران = 1.0000 = 1: 1

الفترة المدارية لكاليستو: 16.689018 يومًا
فترة دوران كاليستو: 16.689018 يوم
فترات المدار / الدوران = 1.0000 = 1: 1

نسبة الفترات المدارية لأوروبا: Io = 2.007
نسبة الفترات المدارية لغانيميد: يوروبا = 2.015
نسبة الفترات المدارية لكاليستو: جانيميد = 2.333

يدور القمر فوبوس حول المريخ في أقل من الوقت اللازم لدوران المريخ. وبالتالي ، فإن انتفاخ المد والجزر الذي أثير على المريخ بواسطة فوبوس هو وراء الخط الذي يربط بين مركزي المريخ وفوبوس ، بينما عادة ما يكون هذا الانتفاخ متقدمًا على خط المراكز. ونتيجة لذلك ، يتم سحب فوبوس للخلف - عكس اتجاه مداره - عن طريق المد والجزر ، مما يؤدي إلى إبطاء سرعة فوبوس وإزالة الطاقة من مداره. ونتيجة لذلك ، فإن فوبوس تدور حول المريخ بدلاً من الابتعاد عنه. إذا نظرنا إلى المستقبل ، فسنجد أن فوبوس سوف يدور بشكل حلزوني إلى الداخل ويصطدم في النهاية بسطح المريخ في حوالي 10 ملايين سنة. من ناحية أخرى ، إذا قمنا بتشغيل هذا & quotmovie & quot إلى الوراء ، فإن Phobos سينتقل إلى الخارج حتى يصل إلى مدار متزامن (يدور في نفس الفترة الزمنية مثل فترة دوران المريخ). إذا كان خارج المدار المتزامن ، لكان فوبوس قد تطور إلى الخارج وبالتالي ، فلا بد أنه بدأ حياته كقمر مريخي ليس بعيدًا عن المريخ سوى داخل مدار متزامن. وجدنا أن فوبوس سوف يتدحرج إلى الخارج (بالعودة إلى الوراء في الوقت المناسب) في حوالي 100 مليون سنة. هذا يعني أن فوبوس كان يدور حول المريخ لما لا يزيد عن 100 مليون سنة. بالنظر إلى أن عمر المريخ يبلغ 4500 مليون سنة ، فإن هذا بالكاد يمثل 2٪ من عمر المريخ.

وهذا يثير بعض الأسئلة المثيرة للاهتمام. لماذا ، بعد 4400 مليون سنة ، انتهى المطاف بالمريخ فجأة بقمر في هذا المكان غير المعتاد. من الواضح أن المريخ لم يبدأ حياته ككوكب به فوبوس في مكانه ، وإلا لكان فوبوس قد اصطدم بالمريخ قبل 4400 مليون سنة. لذلك ، لم يكن فوبوس في مدار حول المريخ عندما تشكل المريخ أو خلال أول 4400 مليون سنة من تاريخ المريخ. إذن من أين أتت فوبوس؟ من المؤكد تقريبًا أنه كويكب تم التقاطه ، تم طرده من حزام الكويكبات واقترب بدرجة كافية من المريخ بحيث تمكن المريخ من التقاطه.

يثير هذا السيناريو سؤالًا آخر ، وهو سؤال أكثر عمقًا: لماذا التقط المريخ هذا القمر في الماضي القريب ، مؤخرًا بما يكفي بحيث لا يزال موجودًا حتى نشاهده في الواقع يصطدم بالمريخ؟ يجب أن يكون هذا وقتًا خاصًا جدًا في تاريخ النظام الشمسي! لكن لا! نحن لا نصدق هذا البيان. إنه انتهاك لمبدأ كوبرنيكوس.

أكد كوبرنيكوس ، بالطبع ، في عام 1543 أن الأرض تدور حول الشمس ، وليس العكس. نقل هذا الاقتراح الجريء بشكل فعال مركز الكون من الأرض إلى الشمس. نتيجة لذلك ، أصبحت الأرض مجرد واحد من ستة كواكب تدور حول الشمس. الأرض ، ككوكب عادي ، ليست خاصة ولا تحتل مكانًا خاصًا أو مميزًا في الكون. هذا هو مبدأ كوبرنيكوس. امتداد لمبدأ كوبرنيكوس هو التأكيد على أنه لا يوجد شيء مميز أو مميز في هذه اللحظة من الزمن في الكون. وبالتالي ، بالنسبة لنا أن نشهد القمر الوحيد الذي تم الاستيلاء عليه وهو يتصاعد إلى زواله على سطح الكوكب المضيف يعد انتهاكًا لمبدأ كوبرنيكان. كيف نخرج من هذا؟ يجب أن نؤكد أن ما نراه شائعًا ، وأن الكويكبات يتم التقاطها طوال الوقت في مدارات حول الكواكب وأن بعضها يتم التقاطه في مدارات شبه متزامنة ، مثل فوبوس.

في الواقع ، نعتقد أن العديد من الأقمار الصغيرة حول الكواكب العملاقة هي كويكبات تم التقاطها. عدد قليل جدًا من المدارات في الاتجاه الخاطئ (انظر & quotR & quot للحركة العكسية على القمر الصناعي & quot؛ أوراق الحقائق & quot التي يمكنك العثور عليها في صفحة تصفح الويب) ، وهو مؤشر قوي جدًا على أن هذه الكائنات هي كويكبات تم التقاطها (أو مذنبات).


تدفئة المد والجزر: حالة خاصة من Io و Europa

من الناحية المفاهيمية ، يتناول حد روش فكرة أن 1) الأجسام مرتبطة في الكل بقوة الجاذبية ولكن 2) يمكن أن تكون قوى المد والجزر أكبر من قوة الترابط الداخلية. وبالتالي ، يمكن للمد والجزر تمزيق كائن ما.

تم تطوير هذا المفهوم العام لأول مرة من قبل الفرنسي ، إدوارد روش ، في القرن التاسع عشر. تُعرف المسافة من الكوكب الذي تتساوى فيه هاتان القوتان باسم حد روش. داخل هذه المسافة ، الأقمار غير مستقرة وسيتم تمزيقها إلى ما وراء هذه المسافة ، يمكن أن توجد أقمار كبيرة.

تفترض معادلة حد روش أن القمر ليس له قوة داخلية بخلاف الجاذبية (لا توجد روابط جزيئية صفر قوة مادية). فكر في القمر على أنه كومة كروية من الأنقاض:


بالنظر إلى هذا الحد ، لماذا لا تمزق المد والجزر تلسكوب هابل الفضائي (الارتفاع المداري 350 كم المسافة من مركز الأرض = 1.05 رأرض= 6730 كم)؟

  • جميع الكواكب الغازية العملاقة الأربعة لها حلقات. لا يوجد حلقات في أي من الكواكب الأرضية.
  • كل ذلك داخل حدود روش الكلاسيكية. (هذا شيء يمكنك إثباته بسهولة باستخدام حساب Roche Limit. كل ما تحتاجه هو كثافة الكوكب وتقدير كثافة معقولة لمادة الحلقة ، والتي يمكنك الحصول عليها من أحد أقمار الكوكب.)
  • جميع الحلقات رفيعة جدًا (ارتفاع عمودي): تصادمات الجسيمات تحافظ على انحراف منخفض ، ومدارات منخفضة الميل (لماذا؟)

  • JPL: صفحة كوكب المشتري
  • أكتشف من قبل فوييجر أنا في عام 1979
  • made of rock and dust (not ice)
  • located at about 1.8 Rكوكب المشتري, or 50,000 km above the top cloud layer of Jupiter located inside classical Roche limit.
  • outer edge sharply confined by 2/3 resonance with moon Almathea
  • inner edge poorly confined by 1/2 resonance with Almathea
  • two tiny moons (Adrastea, Metis) at outer edge of ring
  • vertical thickness:


The main reason the Moon is getting farther away is tides (you do know that the tides also operate on the solid part of the Earth, stressing and flexing the rocks slightly. It's tiny but it can be measured).

The tidal up and down converts some of the gravitational energy into heat, which is lost to the system (radiated away). So the Earth-Moon system is losing energy. This makes the Earth turn slower ("Leap seconds"), and by conservation of angular momentum the Moon must respond too it does so by moving to a higher, slower rotation orbit. All of these effects are truly tiny, but they are all in the same direction so they will build up over time (the astronomers' name for that is "secular". Yeah that's right).

<cut>"the tides also operate on the solid part of the Earth, stressing and flexing the rocks slightly. It's tiny but it can be measured)."

At the Luner Ranging Station (using lasers) just below McDonald Observatory, they measused that particular part of the mountain rises (like tides) at just about exactly 6 inches "per tide". Somewhere before on PF this subject came up and Janus posted about all you would need to know about tides. But, of course, I don't remember where..

Originally posted by Mentat
I've mentioned this before, the problems that might arise if the moon were to leave our orbit. However, I never really grasped لماذا it is moving away from us, if it is even really the case that it is moving away from us.

Is it? إذا كان الأمر كذلك لماذا؟ And what effects will it have on Earth, if it does completely leave our orbit (gradually)?

Answers to some of these questions are that, the moon has been moving away from us since it was born. 4 billion years ago it was 2 times closer than what it is now. When it does eventually move further out (Which it will) It will deplete the tidal flow on Earth as we know it now. The thing being with that is that, any being, be it man or fish, Will have time to edapt and evolve to the changes that come of the lunar changes.

As to why the moon is moving away, as has been mentioned, it is due to the lunar tidal bulges.

The Moon causes two bulges to form on the Earth, Ideally. they would form on a line joining them with the moon.

The Earth however rotates faster than the Moon revolves around the Earth. And as has also been mentioned, there is a friction between the rotating Earth and the Tidal bulges. This causes the tidal bulges to tend to rotate along with the Earth. Thus there are two forces acting on the bulges that must balance out. When they do, the result is that the tidal bulges tend to lead the Moon a little.

And this tug of war has two effects, the friction between the bulges and the Earth tends to slow the Earth, and the moon's tendancy to want to line up with the title bulges tends to pull it forward in its orbit.

Now the thing is, that when an object is given a forward thrust it moves into a higher orbit. (basically if given a forward thrust at any given point of an orbit, The radius on the opposite side of the orbit increases. Since the moon gets this thrust along its entire orbit, it follows an outward spiral.)

Left alone, this will continue until The Earth's rotation slows to the point where it matches the period of the Moon's orbit. (Since the Moon's orbital period is also increasing, this will happen when they both are about 2 months long.)

If we only had to concern ourselves with the Moon and Earth, this situation would be stable and wouldn't change.

However, the Moon isn't the only body that causes tides, the sun does too. These tides are about 1/2 the magnitude of the Earth's (so even if we did lose the Moon completely, there would still be tides.)

The Solar tidal bulges create friction with the Earth too, and results in a continuing slowing of the Earth's rotation.

This, in turn, causes the Earth to start to rotate slower than the Moon revolves, causing the Lunar tidal bulges to lag behind the Moon and tug it backward, which will pull the Moon into a lower, faster orbit. (And the Lunar tides will start to increase in magnitude)

The Moon will continue to fall inward until it passes the Roche limit and it breaks up.

The kicker is, "if left alone". Chances are that the Earth and Moon will not be left alone long enough for this scenerio to take place. Long before then the Sun will expand into a Red giant and likely engulf both the Earth and Moon.

I am sure you are more of an expert than i am but i would like to mention another theory that i discussed on a our amateur astronomer radio program in 1997. Is the Roche limit then the base parameter used on the latest computer analized theory?

Originally posted by Rader
I am sure you are more of an expert than i am but i would like to mention another theory that i discussed on a our amateur astronomer radio program in 1997. Is the Roche limit then the base parameter used on the latest computer analized theory?


As the Earth rotates, friction between the ocean floors and water, is constantly slowing down the Earth, as if tidal bulges were immense brake shoes. As a resutlt the lenght of the Earth day is increasing by a fraction of a second each century. Also gravity between the moon, the sea, and the tidal bulges is slowing down the moon and causing it to move slowly away from the Earth. The net result will occur in billions of years in the future.
At this time the length of the lunar month and the Earth day will have increased to the same amount of time, and will then be equal to 47 of our present days. Then just as the same side of the moon always faces us, the Earth will likewise always have the same side facing the moon.
In this tidally locked position the moon will always occupy the same relative place in the Earths Sky. It would be great if it faced Chicago, it would look great over the Lake Michigan.
However the tides would continue, but no longer compelled by the moon, these future tides will only be caused by the sun. As such compelled to the tides of today, future tides will be much smaller and less frequent, barely recognizable as the heirs to the tides which once helped to shape the plantet Earth we live on.

This looks good, as far as it goes.

But, as you state yourself, the Sun will still cause tides. These tides will continue to slow the Earth's rotation, as the Sun tries to tidally lock the Earth to itself. The result will be that the Earth will be pulled out of tidal lock with the Moon, causing the moon to spiral inward.

Originally posted by Janus
This looks good, as far as it goes.

But, as you state yourself, the Sun will still cause tides. These tides will continue to slow the Earth's rotation, as the Sun tries to tidally lock the Earth to itself. The result will be that the Earth will be pulled out of tidal lock with the Moon, causing the moon to spiral inward.

There are quite a number of moon in the solar system which are being "pulled in " by their respective planets, the majority because they have retrograde orbits (They orbit in the opposite direction of the Planet's rotation.)

A lot of these are small captured asteroids.

There are a few examples of moons that actually match the pattern of having direct orbits with periods less than the rotation period of the planet, notably, Phobos of Mars, and Metis and Adrastea of Jupiter.

The Uranus system is odd in that it is the planet that rotates retrograde while the majority of the planets orbit directly.

As to whether a moon will break up and form a ring system once it passes within the Roche limit, this also depends on the size of the Moon. The Roche limit generally only applies to bodies that are large and massive enough for their own gravity to force them into a spherical shape. Bodies much smaller than this can pass within the Roche Limit without being torn apart. Examples of this are Metis and Phobos, both small, irregularly shaped moons that are actually already inside their respective Roche limits.

The majority of moons that are presentally approaching their planet are these small bodies.

Of the large bodies, we have Miranda, Ariel, Umbrial, Titania, and Oberon of Uranus, and Triton of Neptune.

These bodies will eventually pass inside the Roche limit, break up and contribute to these planet's already existing rings.

Originally posted by Janus
There are quite a number of moon in the solar system which are being "pulled in " by their respective planets, the majority because they have retrograde orbits (They orbit in the opposite direction of the Planet's rotation.)

A lot of these are small captured asteroids.

There are a few examples of moons that actually match the pattern of having direct orbits with periods less than the rotation period of the planet, notably, Phobos of Mars, and Metis and Adrastea of Jupiter.

The Uranus system is odd in that it is the planet that rotates retrograde while the majority of the planets orbit directly.

As to whether a moon will break up and form a ring system once it passes within the Roche limit, this also depends on the size of the Moon. The Roche limit generally only applies to bodies that are large and massive enough for their own gravity to force them into a spherical shape. Bodies much smaller than this can pass within the Roche Limit without being torn apart. Examples of this are Metis and Phobos, both small, irregularly shaped moons that are actually already inside their respective Roche limits.

The majority of moons that are presentally approaching their planet are these small bodies.

Of the large bodies, we have Miranda, Ariel, Umbrial, Titania, and Oberon of Uranus, and Triton of Neptune.

These bodies will eventually pass inside the Roche limit, break up and contribute to these planet's already existing rings.

Thanks for the great insight on the Roche limit. I missed this one on our radio program, do not know why, this is very interesting to me. We will discuss Uranus later but first would like to discuss the Roche limit in regards to Pluto and Charon. One question i am sure many would like to know. Was the Roche limit found first by observation then comparison to GR or GR calculations first and then observation? Even though Galileo could see Saturns rings, it was not clear what they were then. On this one, did observation and GR kind of come at the same time?

Our Earth and Moon orbit there collective center of mass, their barycenter, this cosmic "balance point" lies beneath the Earths surface. The Earth is much larger than the Moon in comparison to Pluto and Charon. The masses of Pluto and Charon posses "mutual orbits" unique among planets. Their barycenter is not beneath Plutos surface, but a good distance from it. As the two bodies orbit their barycenter, it is as if they were connected by a long bar in a perpetual celestial dance. The two bodies Pluto and Charon orbit "one another" highly inclined to the Ecyliptic, the two bodies tidally bonded , facing each other all the time. Then every 6.38 Earth days, they not only complete one orbit around their barycenter, but also complete one rotation on there axis.

Charon has a diameter of 1,190 kilometers or 740 miles, it is about half the size of Pluto. Charon has a low density about twice that of water, which suggests that Charon is composed of water ice and rock. This would be an easy candidate to breakup.

Question: Is Pluto and Charon a candidate of the Roche limmit or is this a case apart? If so does GR predict this and what is its name?


Worldbuilding Pasta

But forget averages, what if we want to really pack these planets in there? The smallest period ratio observed so far is 1.17 for two planets in Kepler-36, which appear to be in a stable configuration . The theoretical limits of stability are set not by period ratios, but by the radius of the هيل المجال, the region around an orbiting body where its gravity dominates the attraction of satellites, as opposed to the gravity of the parent body. This Hill radius approximates to:

800 years for Jupiter-sized planets orbiting 1 AU from a sunlike star) the eccentricity is passed from one planet to the other, and then back. Again, we can imagine intriguing climate effects as a planet shifts from a period with extreme seasons to a less variable period. So far such orbits have only been observed for asteroids (Earth has 5 such coorbital bodies) but they should be possible for planets where both have less than 3.5 % the star’s mass. Of course, high eccentricity would cause collisions in a closely-packed system, so regard this less as a method for packing in extra planets than an interesting feature for otherwise sparsely populated systems


Hi there! I have already told you about these Trans-Neptunian Objects, which orbit beyond the orbit of Neptune. It appears that some of them, i.e. 81 as far as we know, are binaries. As far as we know actually means that there are probably many more. These are in fact systems of 2 objects, which orbit together.

The study I present you today, The journey of Typhon-Echidna as a binary system through the planetary region, by Rosana Araujo, Mattia Galiazzo, Othon Winter and Rafael Sfair, simulates the past and future orbital motion of such a system, to investigate its origin and its fate. This study has recently been accepted for publication in The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Outline

Ranking Task: Exploring the Jovian Planets

Part A
The following images show Earth and the four jovian planets of our solar system. Rank these planets from left to right based on their distance from the Sun, from closest to farthest. (Not to scale.)

Part B
The following images show Earth and the four jovian planets of our solar system. Rank these planets from left to right based on their size (average equatorial radius), from smallest to largest. (Not to scale.)

Part C
The following images show Earth and the four jovian planets of our solar system. Rank these planets from left to right based on their mass, from lowest to highest. (Not to scale.)


مراجع

  • Barker & Ogilvie (2009) Barker, A. J. & Ogilvie, G. I. 2009, MNRAS, 395, 2268
  • Bonsor & Veras (2015) Bonsor, A. & Veras, D. 2015, MNRAS, 454, 53
  • Debes & Sigurdsson (2002) Debes, J. H. & Sigurdsson, S. 2002, ApJ, 572, 556
  • Dobbs-Dixon et al. (2004) Dobbs-Dixon, I., Lin, D. N. C., & Mardling, R. A. 2004, ApJ, 610, 464
  • Duquennoy & Mayor (1991) Duquennoy, A. & Mayor, M. 1991, A&A, 248, 485
  • Farihi (2016) Farihi, J. 2016, New Astronomy Reviews, 71, 9
  • Farihi et al. (2016) Farihi, J., Koester, D., Zuckerman, B., Vican, L., Gänsicke, B. T., Smith, N., Walth, G., & Breedt, E. 2016, MNRAS, 463, 3186
  • Gentile Fusillo et al. (2017) Gentile Fusillo, N. P., Gänsicke, B. T., Farihi, J., Koester, D., Schreiber, M. R., & Pala, A. F. 2017, MNRAS, 468, 971
  • Gentile Fusillo et al. (2015) Gentile Fusillo, N. P., Gänsicke, B. T., & Greiss, S. 2015, MNRAS, 448, 2260
  • Goldreich & Sari (2009) Goldreich, P. & Sari, R. 2009, ApJ, 691, 54
  • Grundy et al. (2007) Grundy, W. M., Stansberry, J. A., Noll, K. S., Stephens, D. C., Trilling, D. E., Kern, S. D., Spencer, J. R., Cruikshank, D. P., & Levison, H. F. 2007, Icarus, 191, 286
  • Hamers & Portegies Zwart (2016) Hamers, A. S. & Portegies Zwart, S. F. 2016, MNRAS, 462, L84
  • Howard (2013) Howard, A. W. 2013, Science, 340, 572
  • Hurley et al. (2000) Hurley, J. R., Pols, O. R., & Tout, C. A. 2000, MNRAS, 315, 543
  • Hut (1980) Hut, P. 1980, A&A, 92, 167
  • Innanen et al. (1997) Innanen, K. A., Zheng, J. Q., Mikkola, S., & Valtonen, M. J. 1997, AJ, 113, 1915
  • Jura (2003) Jura, M. 2003, ApJ, 584, L91
  • Jura et al. (2015) Jura, M., Dufour, P., Xu, S., Zuckerman, B., Klein, B., Young, E. D., & Melis, C. 2015, ApJ, 799, 109
  • Jura et al. (2009) Jura, M., Muno, M. P., Farihi, J., & Zuckerman, B. 2009, ApJ, 699, 1473
  • Jura & Xu (2010) Jura, M. & Xu, S. 2010, AJ, 140, 1129
  • Jura & Xu (2012) —. 2012, AJ, 143, 6
  • Jura & Young (2014) Jura, M. & Young, E. D. 2014, Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 42, 45
  • Katz et al. (2011) Katz, B., Dong, S., & Malhotra, R. 2011, Physical Review Letters, 107, 181101
  • Kepler et al. (2015) Kepler, S. O., Pelisoli, I., Koester, D., Ourique, G., Kleinman, S. J., Romero, A. D., Nitta, A., Eisenstein, D. J., Costa, J. E. S., Külebi, B., Jordan, S., Dufour, P., Giommi, P., & Rebassa-Mansergas, A. 2015, MNRAS, 446, 4078
  • Kepler et al. (2016) Kepler, S. O., Pelisoli, I., Koester, D., Ourique, G., Romero, A. D., Reindl, N., Kleinman, S. J., Eisenstein, D. J., Valois, A. D. M., & Amaral, L. A. 2016, MNRAS, 455, 3413
  • Kiseleva et al. (1998) Kiseleva, L. G., Eggleton, P. P., & Mikkola, S. 1998, MNRAS, 300, 292
  • Kleinman et al. (2013) Kleinman, S. J., Kepler, S. O., Koester, D., Pelisoli, I., Peçanha, V., Nitta, A., Costa, J. E. S., Krzesinski, J., Dufour, P., Lachapelle, F.-R., Bergeron, P., Yip, C.-W., Harris, H. C., Eisenstein, D. J., Althaus, L., & Córsico, A. 2013, ApJS, 204, 5
  • Koester et al. (2014) Koester, D., Gänsicke, B. T., & Farihi, J. 2014, A&A, 566, A34
  • Li et al. (2014) Li, G., Naoz, S., Holman, M., & Loeb, A. 2014, ApJ, 791, 86
  • Malamud & Perets (2016) Malamud, U. & Perets, H. B. 2016, ApJ, 832, 160
  • Malamud & Perets (2017) —. 2017, ArXiv e-prints
  • Marois et al. (2008) Marois, C., Macintosh, B., Barman, T., Zuckerman, B., Song, I., Patience, J., Lafrenière, D., & Doyon, R. 2008, Science, 322, 1348
  • Melis & Dufour (2017) Melis, C. & Dufour, P. 2017, ApJ, 834, 1
  • Naoz (2016) Naoz, S. 2016, ARA&A, 54, 441
  • Naoz et al. (2013a) Naoz, S., Farr, W. M., Lithwick, Y., Rasio, F. A., & Teyssandier, J. 2013a, MNRAS, 431, 2155
  • Naoz et al. (2016) Naoz, S., Fragos, T., Geller, A., Stephan, A. P., & Rasio, F. A. 2016, ApJ, 822, L24
  • Naoz et al. (2013b) Naoz, S., Kocsis, B., Loeb, A., & Yunes, N. 2013b, ApJ, 773, 187
  • Owen & Wu (2013) Owen, J. E. & Wu, Y. 2013, ApJ, 775, 105
  • Paquette et al. (1986) Paquette, C., Pelletier, C., Fontaine, G., & Michaud, G. 1986, ApJS, 61, 197
  • Petrovich & Muñoz (2017) Petrovich, C. & Muñoz, D. J. 2017, ApJ, 834, 116
  • Raghavan et al. (2010) Raghavan, D., McAlister, H. A., Henry, T. J., Latham, D. W., Marcy, G. W., Mason, B. D., Gies, D. R., White, R. J., & ten Brummelaar, T. A. 2010, ApJS, 190, 1
  • Salpeter (1955) Salpeter, E. E. 1955, ApJ, 121, 161
  • Shappee & Thompson (2013) Shappee, B. J. & Thompson, T. A. 2013, ApJ, 766, 64
  • Stephan et al. (2016) Stephan, A. P., Naoz, S., Ghez, A. M., Witzel, G., Sitarski, B. N., Do, T., & Kocsis, B. 2016, MNRAS, 460, 3494
  • Teyssandier et al. (2013) Teyssandier, J., Naoz, S., Lizarraga, I., & Rasio, F. A. 2013, ApJ, 779, 166
  • Toonen et al. (2017) Toonen, S., Hollands, M., Gaensicke, B. T., & Boekholt, T. 2017, ArXiv e-prints
  • Trujillo et al. (2001) Trujillo, C. A., Jewitt, D. C., & Luu, J. X. 2001, AJ, 122, 457
  • Valsecchi et al. (2014) Valsecchi, F., Rasio, F. A., & Steffen, J. H. 2014, ApJ, 793, L3
  • Vanderburg et al. (2015) Vanderburg, A., Johnson, J. A., Rappaport, S., Bieryla, A., Irwin, J., Lewis, J. A., Kipping, D., Brown, W. R., Dufour, P., Ciardi, D. R., Angus, R., Schaefer, L., Latham, D. W., Charbonneau, D., Beichman, C., Eastman, J., McCrady, N., Wittenmyer, R. A., & Wright, J. T. 2015, Nature, 526, 546
  • Veras (2016) Veras, D. 2016, Royal Society Open Science, 3, 150571
  • Veras et al. (2017a) Veras, D., Carter, P. J., Leinhardt, Z. M., & Gänsicke, B. T. 2017a, MNRAS, 465, 1008
  • Veras et al. (2017b) Veras, D., Georgakarakos, N., Dobbs-Dixon, I., & Gänsicke, B. T. 2017b, MNRAS, 465, 2053
  • Veras et al. (2014) Veras, D., Leinhardt, Z. M., Bonsor, A., & Gänsicke, B. T. 2014, MNRAS, 445, 2244
  • Veras et al. (2015) Veras, D., Leinhardt, Z. M., Eggl, S., & Gänsicke, B. T. 2015, MNRAS, 451, 3453
  • Veras et al. (2013) Veras, D., Mustill, A. J., Bonsor, A., & Wyatt, M. C. 2013, MNRAS, 431, 1686
  • Wegner (1981) Wegner, G. 1981, AJ, 86, 264
  • Wilson et al. (2015) Wilson, D. J., Gänsicke, B. T., Koester, D., Toloza, O., Pala, A. F., Breedt, E., & Parsons, S. G. 2015, MNRAS, 451, 3237
  • Xu et al. (2016) Xu, S., Jura, M., Dufour, P., & Zuckerman, B. 2016, ApJ, 816, L22
  • Xu et al. (2017) Xu, S., Zuckerman, B., Dufour, P., Young, E. D., Klein, B., & Jura, M. 2017, ApJ, 836, L7
  • Zacharias et al. (2012) Zacharias, N., Finch, C. T., Girard, T. M., Henden, A., Bartlett, J. L., Monet, D. G., & Zacharias, M. I. 2012, VizieR Online Data Catalog, 1322
  • Zuckerman (2014) Zuckerman, B. 2014, ApJ, 791, L27
  • Zuckerman et al. (2011) Zuckerman, B., Koester, D., Dufour, P., Melis, C., Klein, B., & Jura, M. 2011, ApJ, 739, 101
  • Zuckerman et al. (2007) Zuckerman, B., Koester, D., Melis, C., Hansen, B. M., & Jura, M. 2007, ApJ, 671, 872
  • Zuckerman et al. (2003) Zuckerman, B., Koester, D., Reid, I. N., & Hünsch, M. 2003, ApJ, 596, 477
  • Zuckerman et al. (2010) Zuckerman, B., Melis, C., Klein, B., Koester, D., & Jura, M. 2010, ApJ, 722, 725

Want to hear about new tools we're making? Sign up to our mailing list for occasional updates.

If you find a rendering bug, file an issue on GitHub. Or, have a go at fixing it yourself – the renderer is open source!


شاهد الفيديو: لهذا السبب ناسا لن تحاول العودة للقمر..اليك الصور الاكثر سرية عن القمر (قد 2022).


تعليقات:

  1. Faukasa

    برأيي أنك أخطأت. دعونا نناقشها. اكتب لي في رئيس الوزراء ، وسوف نتواصل.

  2. Colbey

    بالتاكيد. كان هذا ومعي. يمكننا التواصل حول هذا الموضوع.

  3. Aderrig

    تم حذف العبارة



اكتب رسالة