Ο δορυφόρος μας, η Σελήνη, βρίσκεται σε μέση απόσταση 384.400 χιλιομέτρων από τη Γη. Κάθε χρόνο απομακρύνεται περίπου 3,4 εκατοστά. Αυτό σημαίνει ότι κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών, η Σελήνη μπορεί να πάψει να είναι ο δορυφόρος μας. Τι θα γινόταν αν το σενάριο ήταν το αντίθετο; Αν δηλαδή η Σελήνη ερχόταν κάθε χρόνο λίγο πιο κοντά στον πλανήτη μας. Το γεγονός αυτό είναι γνωστό ως το Όριο Roche. Ποιο είναι αυτό το όριο Roche;
Σε αυτό το άρθρο εξηγούμε τα πάντα για αυτό.
Αν το φεγγάρι ήρθε πιο κοντά στον πλανήτη μας
Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να αναφερθεί ότι αυτό είναι εντελώς πλαστικό. Το φεγγάρι δεν έχει τρόπο να πλησιάσει τον πλανήτη μας, άρα όλα αυτά είναι μια υπόθεση. Στην πραγματικότητα, στην πραγματικότητα, το φεγγάρι θα συνεχίσει να απομακρύνεται όλο και περισσότερο από τη Γη κάθε χρόνο. Ας πάμε πίσω στην εποχή που ο πλανήτης μας ήταν ακόμη νεοσχηματισμένος και η τροχιά του δορυφόρου μας ήταν πιο κοντά από ό,τι σήμερα. Αυτή τη στιγμή, η απόσταση μεταξύ πλανήτη και δορυφόρου ήταν μικρότερη. Επιπλέον, η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της πιο γρήγορα. Οι μέρες ήταν μόνο έξι ώρες και το φεγγάρι χρειάστηκε μόνο 17 ημέρες για να ολοκληρώσει μια πλήρη τροχιά.
Η βαρύτητα που ασκεί ο πλανήτης μας στο φεγγάρι είναι αυτή που ευθύνεται για την επιβράδυνση της περιστροφής του. Ταυτόχρονα, η βαρύτητα που ασκεί το φεγγάρι στον πλανήτη μας είναι αυτό που επιβραδύνει την περιστροφή. Επομένως, σήμερα, οι μέρες στη Γη διαρκούν 24 ώρες. Καθώς η γωνιακή ορμή ενός συστήματος παραμένει η ίδια, είναι η σελήνη που απομακρύνεται από εμάς για να την αντισταθμίσει.
Η διατήρηση της γωνιακής ορμής είναι σημαντικό να διατηρηθεί και στις δύο κατευθύνσεις. Εάν το φεγγάρι χρειάζεται περισσότερο από μία ημέρα για να περιστραφεί, το αποτέλεσμα θα είναι το ίδιο με αυτό που βλέπουμε εδώ. Δηλαδή, η περιστροφή του πλανήτη επιβραδύνεται και ο δορυφόρος απομακρύνεται για να αντισταθμίσει. Ωστόσο, εάν το φεγγάρι περιστρέφεται πιο γρήγορα στον άξονά του, θα έχει το αντίθετο αποτέλεσμα: Η περιστροφή του πλανήτη θα επιταχυνθεί, καθιστώντας τις μέρες μικρότερες και ο δορυφόρος θα πλησιάσει ακόμη περισσότερο για να αντισταθμίσει.
Επιδράσεις της βαρύτητας στο όριο Roche
Για να το καταλάβουμε αυτό, πρέπει να γνωρίζουμε ότι η δύναμη της βαρύτητας γίνεται πιο περίπλοκη αν φτάσουμε αρκετά κοντά. Υπάρχει ένα σημείο όπου όλες οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις συμπίπτουν. Αυτό το όριο είναι γνωστό ως το όριο Roche. Πρόκειται για το αποτέλεσμα που έχει ένα αντικείμενο όταν υποστηρίζεται από τη δική του βαρύτητα. Σε αυτήν την περίπτωση, μιλάμε για το φεγγάρι. Εάν το φεγγάρι φτάσει τόσο κοντά σε άλλο αντικείμενο που η βαρύτητα μπορεί να καταλήξει να παραμορφωθεί και να την καταστρέψει. Αυτό το όριο Roche ισχύει επίσης για αστέρια, αστεροειδείς, πλανήτες και δορυφόρους.
Η ακριβής απόσταση εξαρτάται από τη μάζα, το μέγεθος και την πυκνότητα και των δύο αντικειμένων. Για παράδειγμα, το όριο της Roche μεταξύ της Γης και της Σελήνης είναι 9.500 χιλιόμετρα. Αυτό λαμβάνεται υπόψη αντιμετωπίζοντας τη σελήνη ως ένα συμπαγές σώμα. Αυτό το όριο σημαίνει ότι, Εάν ο δορυφόρος μας ήταν 9500 χιλιόμετρα ή λιγότερο, η βαρύτητα του πλανήτη μας θα αναλάβει τη δική της. Κατά συνέπεια, το φεγγάρι θα μετατραπεί σε δακτύλιο από θραύσματα υλικού, που θα συντρίψει πλήρως. Τα υλικά θα συνέχιζαν να περιστρέφονται γύρω από τη Γη μέχρι να πέσουν λόγω της επίδρασης της βαρύτητας στην επιφάνεια. Αυτά τα κομμάτια υλικού θα μπορούσαν να ονομαστούν μετεωρίτες.
Εάν ένας κομήτης βρισκόταν σε απόσταση μικρότερη από 18000 χιλιόμετρα από τη Γη, τελικά θα σχιζόταν από τις επιπτώσεις της βαρύτητας. Ο ήλιος είναι ικανός να δημιουργήσει το ίδιο αποτέλεσμα, αλλά από πολύ μεγαλύτερη απόσταση. Αυτό οφείλεται στο μέγεθος του ήλιου σε σύγκριση με τον πλανήτη μας. Όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος ενός αντικειμένου, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη της βαρύτητας που έχει. Αυτό δεν είναι απλώς μια θεωρία, αλλά η καταστροφή των δορυφόρων από τους πλανήτες τους είναι κάτι που πρόκειται να συμβεί στο μέλλον. sistema ηλιακή. Το πιο γνωστό παράδειγμα αυτού είναι αυτό του Phobos, ενός δορυφόρου που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το πλανήτης Άρης και το κάνει με ταχύτητα μεγαλύτερη από ό,τι ο πλανήτης από μόνος του.
Εντός του ορίου της Roche, είναι η βαρύτητα του μικρότερου αντικειμένου που δεν μπορεί να συγκρατήσει τη δική του δομή. Επομένως, καθώς το αντικείμενο πλησιάζει το όριο της Roche, επηρεάζεται όλο και περισσότερο από τη βαρυτική έλξη του πλανήτη. Όταν περάσει αυτό το όριο, μέσα σε αρκετά εκατομμύρια χρόνια, ο δορυφόρος θα γίνει ένας δακτύλιος θραυσμάτων που θα περιφέρονται γύρω από τον Άρη. Μόλις όλα τα θραύσματα βρεθούν σε τροχιά για λίγο, θα αρχίσουν να κατακρημνίζονται στην επιφάνεια του πλανήτη.
Ένα άλλο παράδειγμα αντικειμένου που μπορεί να είναι κοντά στο όριο της Roche, αν και όχι τόσο γνωστό, είναι ο Triton, ο μεγαλύτερος δορυφόρος του πλανήτη. Ποσειδώνα. Σχεδόν περίπου εκτιμάται ότι σε περίπου 3600 δισεκατομμύρια χρόνια δύο πράγματα μπορεί να συμβούν καθώς αυτός ο δορυφόρος πλησιάζει το όριο της Roche: Μπορεί να πέσει στην ατμόσφαιρα του πλανήτη, όπου θα διαλυθεί. Ή θα γίνει ένα σύνολο θραυσμάτων υλικών παρόμοια με τον δακτύλιο που έχει ο πλανήτης Κρόνος.
Το όριο της Roche και οι άνθρωποι
Θα μπορούσαμε να αναρωτηθούμε: Γιατί ο πλανήτης μας δεν μας καταστρέφει με τη βαρύτητά του, δεδομένου ότι είμαστε εντός του ορίου της Roche; Αν και αυτό μπορεί να φαίνεται λογικό, υπάρχει μια αρκετά απλή απάντηση. Η βαρύτητα κρατά τα σώματα όλων των ζωντανών όντων προσκολλημένα στην επιφάνεια του πλανήτη.
Αυτό το αποτέλεσμα είναι σχεδόν χωρίς νόημα σε σύγκριση με τους χημικούς δεσμούς που συγκρατούν ένα σώμα ενωμένο. Για παράδειγμα, αυτή η δύναμη που διατηρεί τους χημικούς δεσμούς στο σώμα μας είναι πολύ ισχυρότερη από τη δύναμη της βαρύτητας. Στην πραγματικότητα, η βαρύτητα είναι μια από τις πιο αδύναμες δυνάμεις στο σύμπαν. Ένα σημείο όπου η βαρύτητα ενεργεί έντονα θα ήταν απαραίτητο, όπως σε α μαύρη τρύπα, έτσι ώστε το όριο της Roche να είναι σε θέση να ξεπεράσει τις δυνάμεις που συγκρατούν τα σώματά μας ενωμένα.