Ringen van Saturnus en Rochelimiet

zpidermen

Op http://nl.wikipedia.org/wiki/Rochelimiet staat hoe een lichaam bij het passeren van de Rochelimiet van de planeet kan desintegreren en zo een ring om de planeet kan vormen. Maar waarom wordt er dan eigenlijk een ring gevormd, en wordt het gedesintegreerde lichaam niet door de zwaartekracht van de planeet naar de planeet toegetrokken, waar het uiteindelijk te pletter valt (zoals de Shoemaker-Levy komeet op Jupiter)?

Brinx

Waarom zou een (gedesintegreerd) object in een lage baan binnen de Roche-limiet naar beneden vallen? De afzonderlijke deeltjes beschrijven normale banen, er is geen extra invloed die ze hun baansnelheid doet verliezen.

Ger

Ik denk dat Zpidermen bedoelt waarom het desintegreert en niet als 1 geheel lichaam op de planeet afkomt. Als het eenmaal gedesintegreerd zijn, dan is het vrij logisch dat het om de planeet blijft cirkelen (denk aan onze talloze satelietten).

Waarom de lichamen desintegreren weet ik niet zeker. Ik denk echter het volgende:

Zie met name het onderste plaatje van de vier illustraties op wikipedia, even voor het gemak hieronder neergezet:

Afbeelding

De rode pijltjes geven aan dat deeltjes die dichter bij het grotere object hun omloop sneller doorlopen dan deeltjes die verder weg staan.

Doordat het lichaam wordt uitgerekt en het linkerdeel op het plaatje sneller omlopen dan het rechterdeel, wordt het letterlijk uit elkaar gerukt. Deze kracht is sterker dan de zwaartekracht die het lichaam buiten de rochelimiet bij elkaar zou houden.

Shoemaker-Levy 9 is volgens mij een apart geval, omdat het een vrij brosse komeet was, die in grote brokken uiteen was gevallen. Die brokken waren groot genoeg om als geheel neer te storten. Als de komeet 1 stevig geheel was geweest, was het uiteindelijk ook als geheel ingeslagen op Jupiter. Als het nog veel brosser was geweest, had het waarschijnlijk een ring gevormd.

Pin me echter niet vast op deze info, ik ben er niet helemaal zeker van. Als iemand het kan bevestigen of verbeteren, graag!

Dr. Who?

Het, ehm, klopt in grote lijnen wel, ja.

Je snijdt zowel het verschil in omlooptijd als de sterkte van het materiaal van het lichaam aan.

Ger

Fijn, zelf ook weer wat geleerd

Tja, het is een beetje in jip-en-janneke-taal, maar ik ben dan ook geen sterrenkundige, slechts een geïnteresseerde leek

Brinx

Zpidermen had het uiteenvallen al aangenomen, geloof ik:

...en wordt het gedesintegreerde lichaam niet door de zwaartekracht van de planeet naar de planeet toegetrokken...

Tekst vetgemaakt door mijzelf. Zpidermen, kun je misschien wat specifieker aangeven waarom je denkt dat het losse gruis verder naar de planeet zou moeten vallen?

zpidermen

Shoemaker-Levy 9 is volgens mij een apart geval, omdat het een vrij brosse komeet was, die in grote brokken uiteen was gevallen. Die brokken waren groot genoeg om als geheel neer te storten. Als de komeet 1 stevig geheel was geweest, was het uiteindelijk ook als geheel ingeslagen op Jupiter. Als het nog veel brosser was geweest, had het waarschijnlijk een ring gevormd.

Het gaat me inderdaad niet om het desintegreren zelf; ik wil best aannemen dat dat door de grootte van de zwaartekracht komt. Ik vraag me juist af, waarom een groot brokstuk wel op de planeet zou neerstorten en een klein brokstuk niet? Waarom zouden kleine brokstukken dmv een 'labiel evenwicht' een ring om de planeet vormen? Waarom storten ze niet neer (zoals bij grote brokstukken) en waarom vliegen ze niet bij de planeet vandaan? En hoe groot mag een klein brokstuk dan maximaal zijn om een ring te kunnen vormen, of hangt dat ook weer af van de massa van de planeet (ivm grootte van de zwaartekracht die aan die kleine brokstukken trekt)?

Ik moet nu gelijk ook even aan onze high tech satelieten denken. Waarom blijven die in een ring om de aarde heendraaien? Omdat ze van tijd tot tijd bijgestuurd worden... Als ze niet bijgestuurd zouden worden, zouden ze of van de aarde wegzweven, of op de aarde neerstorten.

En toch nog een vraagje over dat desintegratie? Waarom desintegreren onze satelieten niet, en zo'n Schumacher-Levy komeet wel? Welke krachten spelen allemaal een rol bij desintegratie? Zowiezo zwaartekracht en middelpuntzoekende of middelpuntvliedende kracht (welke van de 2?). Verder natuurlijk cohesie- en adhesiekrachten van de komeet/sateliet. Maar welke krachten nog meer een rol en hoe zien de krachtvectoren eruit?

Brinx

Een satelliet desintegreert niet omdat die niet uit een losse verzameling stof en gruis bestaat, zoals vele asteroiden en kleine maantjes wel lijken te doen. Een satelliet kan trekkrachten weerstaan, met andere woorden. De enige kracht die een significante rol speelt bij het normale desintegratieproces van te-dichtbij-komende maantjes is de zwaartekracht: zowel die van de moederplaneet als die van het maantje zelf. De centripetale kracht hoeft niet meegenomen te worden als je de situatie in een inertiaalstelsel beschouwt. Als je dat wel doet, gebruik je 'm als 'correctiefactor' voor het feit dat je niet in een inertiaalstelsel zit. Bij onze kunstmatige satellieten komen daar dus in plaats van de eigen zwaartekracht van de satelliet de (kleine) spankrachten in de satelliet zelf bij.

Er is geen reden waarom grotere brokstukken niet uiteindelijk ook uit elkaar vallen wanneer ze tot binnen de Roche-limiet migreren. Ik zeg 'uiteindelijk', omdat grotere brokstukken (van wat dan ook) ook blootstaan aan impacts van kleinere objecten zoals bijvoorbeeld micrometeorietjes. Al die impacts kunnen het object best laten desintegreren door er telkens kleine delen vanaf te slaan, hoe groot het brokstuk ook is. Het duurt gewoon wat langer.

Ik weet niet waarop je idee dat grote brokstukken per se zouden neerstorten (of wegvliegen) precies gebaseerd is, trouwens. Over welk soort brokstukken heb je het precies?

Hier trouwens een plaatje waarin het vectorveld van getijdenkrachten staat voor een object in baan rond een ander object dat zich boven of onder de zichtbare figuur bevindt (van http://www.arikah.net/commons/en/2/27/Tida...-calculated.png ):

Afbeelding

Dit is dus bekenen vanuit een co-roterend assenstelsel: een assenstelsel dat meedraait met de verbindingslijn tussen de zwaartepunten van de twee rond elkaar roterende objecten. Hierin is leuk te zien hoe het inderdaad een 'uit elkaar trekkende' invloed heeft op het object.

Dr. Who?

Nu ja, of iets wel of niet inslaat hangt natuurlijk ook voor een aanzienlijk deel af van de perigeumhoogte.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Ringen van Saturnus en Rochelimiet

Ringen van Saturnus en Rochelimiet

Re: Ringen van Saturnus en Rochelimiet

Re: Ringen van Saturnus en Rochelimiet

Re: Ringen van Saturnus en Rochelimiet

Re: Ringen van Saturnus en Rochelimiet

Re: Ringen van Saturnus en Rochelimiet

Re: Ringen van Saturnus en Rochelimiet

Re: Ringen van Saturnus en Rochelimiet

Re: Ringen van Saturnus en Rochelimiet