Límite de Roche
El límite de Roche es el radio de la órbita circular de un satélite que gira alrededor de un cuerpo celeste , sobre el cual las fuerzas de marea provocadas por la gravedad del cuerpo central son iguales a las fuerzas de autogravedad [1] del satélite.
La existencia de tal límite fue demostrada en 1848 por Eduard Roche , quien calculó tal límite para satélites líquidos; Basándose en este cálculo, Roche sugirió que los anillos de Saturno están compuestos de muchas partículas pequeñas que circulan de forma independiente.
Límite de Roche en mecánica celeste y planetología
Por lo general, una consecuencia de la existencia del límite de Roche es el hecho de que los satélites con fuerza intrínseca cero , que orbitan por debajo del límite de Roche, son inestables y destruidos por las fuerzas de las mareas : un ejemplo de tal destrucción es la fragmentación del cometa Shoemaker-Levy-9. durante su paso el 7 de julio de 1992 dentro del límite Rosa de Júpiter .
Sin embargo, mucho más significativa para la astrofísica y la planetología es la conclusión "inversa": dentro de una esfera con un radio inferior al límite de Roche, la condensación gravitatoria de la materia con la formación de un solo cuerpo (satélite) es imposible : los anillos de Saturno son ubicados dentro del límite de Roche y, aparentemente, consisten en materia preservada de las primeras etapas de la formación del sistema solar .
Límites de Roche para satélites "duros" y "líquidos"
En la aproximación de un satélite esférico “rígido” , es decir, en condiciones de despreciar su deformación de marea y rotación , el límite de Roche depende del radio del cuerpo central y de la relación de las densidades del cuerpo central y del satélite :
En la aproximación de un satélite no esférico "líquido", cuya forma está determinada por las fuerzas de marea, el límite de Roche aumenta casi 2 veces:
Más precisamente, teniendo en cuenta la no esfericidad del cuerpo central y la masa del satélite,
donde c es la diferencia entre los radios del cuerpo central en el ecuador y el polo.
Relación de radios orbitales a los límites de Roche para satélites de planetas en el Sistema Solar
Todos los satélites de los planetas del Sistema Solar de cualquier tamaño tienen radios orbitales que exceden sus respectivos límites de Roche, aunque, como se puede ver en la tabla, muchos satélites tienen radios orbitales más pequeños que los límites de Roche correspondientes a un satélite "líquido".
cuerpo central |
Satélite | Radios de órbita y límites de Roche | |
|---|---|---|---|
| "difícil" | "líquido" | ||
| Sol | Mercurio | 104:1 | 54:1 |
| Tierra | Luna | 41:1 | 21:1 |
| Marte | Fobos | 172% | 89% |
| Deimos | 451% | 233% | |
| Júpiter | Metis | 186% | 93% |
| Adrastea | 220% | 110% | |
| Amaltea | 228% | 114% | |
| El ser | 260% | 129% | |
| Saturno | Sartén | 174% | 85% |
| Atlas | 182% | 89% | |
| Prometeo | 185% | 90% | |
| Pandora | 185% | 90% | |
| Epimeteo | 198% | 97% | |
| Urano | Cordelia | 155% | 79% |
| ofelia | 167% | 86% | |
| bianca | 184% | 94% | |
| Crésida | 192% | 99% | |
| Neptuno | Náyade | 140% | 72% |
| Thalassa | 149% | 77% | |
| Despina | 153% | 78% | |
| galatea | 184% | 95% | |
| larisa | 220% | 113% | |
Véase también
Notas
- ↑ A. G. Morozov, A. V. Khoperskov . Física de discos. 2.3 Física de la inestabilidad gravitacional , Astronet . Archivado desde el original el 6 de noviembre de 2018. Consultado el 6 de noviembre de 2018.
Enlaces
- Preguntas frecuentes sobre los anillos de Saturno (NASA JPL) Archivado el 4 de febrero de 2013 en Wayback Machine .
- Chandrasekhar, S. (1963). "El equilibrio y la estabilidad de los elipsoides de Roche" . Diario astrofísico . 138 : 1182-1213. Código Bib : 1963ApJ...138.1182C . DOI : 10.1086/147716 . Archivado desde el original el 26 de enero de 2020 . Consultado el 10 de marzo de 2022 . Parámetro obsoleto utilizado |deadlink=( ayuda )
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