Предел роша что это

Предел Роша

Полости Роша для двойной системы (обозначены жёлтым)

Полость Роша – это область вокруг крупного космического объекта, обычно звезды или планеты, в которой наиболее ярко выражено действуют гравитационные силы этого объекта. Границей полости Роша служит эквипотенциальная область – поверхность, где электрический потенциал объекта во всех точках имеет одинаковое значение.

Общие сведения

Предел Роша (полость) – физическая область, без которой невозможно представить себе ни один крупный объект в космосе. Обычно в научном сообществе полость Роша тесно связывают с двойными звездами. В двойных системах вокруг каждой звезды-компаньона есть такая область, где силы ее притяжения преобладают над гравитационными силами другого компаньона. Эта область и называется полостью Роша. Названа она так в честь знаменитого французского астронома Эдуарда Альбера Роша.

Гравитационные силы звезды в области Роша преобладают не только над силой притяжения звезды-компаньона в двойной системе, но и над центробежной силой. Границы полости Роша определяет эквипотенциальная поверхность. Эта поверхность содержит внутри себя первую точку Лагранжа.

Первая точка Лагранжа

Диаграмма, показывающая положения точек Лагранжа

В первой точке Лагранжа полости Роша обеих звезд-компаньонов в двойной системе соприкасаются друг с другом. Силы притяжения обеих звезд по этой причине в данной точке превращаются в ноль. За счет этого через первую точку Лагранжа вещество одной звезды может перетекать в другую и наоборот.

Перетекание вещества одной звезды в другую и наоборот играет важнейшую роль в эволюционном развитии двойных звезд. Именно таким образом одна звезда-компаньон может наращивать свою массу за счет другой звезды. В астрономии данное явление называется термином «аккреция».

Интересные факты

Звезда омикрон Кита (Мира), в которой вещество с обычной звезды, через полость Роша, перетекает на невидимый массивный компаньон

Первая точка Лагранжа – это отнюдь не единственное место в полости Роша, где гравитационные силы двух небесных тел, заключенных в одну гравитационную систему, сводятся к нулю. В двойной системе существует пять таких точек.

Точки Лагранжа существуют не только между двойными звездами, но и в пределах планет. Астрономы их часто используют для установки в этих точках различных космических аппаратов и спутников. Находясь в этих точках, космические аппараты сохраняют максимальную устойчивость, не притягиваясь крупным космическим объектом, затрачивая минимум топлива.

Разрушение Тритона в представлении художника

В профессиональной астрономии термин «Полость Роша» чаще всего относят все-таки к двойным звездным системам. Если же говорить о полости Роша планет и их спутников, то астрономы называют эту полость термином «предел Роша». Переступив черту этого предела и подойдя слишком близко к планете, у спутника существует риск быть разрушенным. Так, например, когда спутник Нептуна Тритон войдет в полость Роша Нептуна, то он будет разорван.

Похожие статьи

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Источник

Роша предел

Предел Роша — радиус круговой орбиты спутника, обращающегося вокруг небесного тела, на котором приливные силы, вызванные гравитацией центрального тела, равны силам самогравитации спутника.

Существование такого предела было показано в 1848 Эдуардом Рошем, рассчитавшим такой предел для жидких спутников; на основании этого расчёта Рош предположил, что кольца Сатурна состоят из множества независимо обращающихся небольших частиц.

Содержание

Предел Роша в небесной механике и планетологии

Обычно следствием существования предела Роша называют тот факт, что спутники с нулевой собственной прочностью, обращающиеся на орбитах ниже предела Роша, неустойчивы и разрушаются приливными силами: примером такого разрушения может служить фрагментация кометы Шумейкера — Леви-9 при её прохождении 7 июля 1992 внутри предела Роша Юпитера.

Однако, гораздо более существенным для астрофизики и планетологии является «обратный» вывод: внутри сферы с радиусом, меньшим предела Роша, невозможна гравитационная конденсация вещества с образованием единого тела (спутника): кольца Сатурна расположены внутри предела Роша и состоят, судя по всему, из материи, сохранившейся с ранних стадий формирования Солнечной системы.

Пределы Роша для «жёсткого» и «жидкого» спутников

В приближении «жёсткого» сферического спутника, т. е. при условиях пренебрежения его приливной деформации и вращения, предел Роша a_R зависит от радиуса центрального тела R и отношения плотностей центрального тела ρ_M и спутника ρ_m :

В приближении «жидкого» несферического спутника, форма которого определяется приливными силами, предел Роша увеличивается почти в 2 раза:

Более точно, учитывая релятивистские эффекты:

Отношение радиусов орбит к пределам Роша для спутников планет Солнечной системы

Все сколько-нибудь крупные спутники планет Солнечной системы имеют радиусы орбит, превышающие соответствующие пределы Роша; исключением является Фобос, радиус орбиты которого меньше предела Роша для «жидкого» спутника.

См. также

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Роша предел» в других словарях:

РОША ПРЕДЕЛ — (по имени франц. астронома Э. Роша (Е. Roche)), предельная эквипотенц. поверхность, определяющая наибольшие возможные размеры компонентов тесной двойной звёздной системы (пары) при сохранении системой устойчивости. Тесными двойными наз. звёздные… … Физическая энциклопедия

Роша предел — критическое расстояние от планеты, ближе которого, вследствие разрушающего действия гравитационных сил, невозможно существование спутников. Исследован французским астрономом Э. Рошем (Е. Roche; 1820 83), установившим, что для жидких… … Большая советская энциклопедия

Предел Роша — Приближение «жидкого» спутника: на большом расстоянии от центрального тела форма спутника почти сферическая. При приближении к пределу Роша спутник деформируется приливными силами. На расстоянии, равном пределу Роша приливные силы и силы… … Википедия

Предел Чандрасекара — Предел Чандрасекара верхний предел массы, при котором звезда может существовать как белый карлик. Если масса звезды превышает этот предел, то она становится нейтронной звездой. Существование предела было доказано индийским астрофизиком… … Википедия

Сфера Хилла — Контурами изображены эффективные гравитационные потенциалы системы двух тел (на рисунке Солнце и Земля) и центробежные силы во вращающейся системе координат, в которой Земля и Солнце остаются неподвижны … Википедия

Рош, Эдуард Альберт — (фр. Édouard Albert Roche; 17 октября 1820, Монпелье 8 апреля 1883) французский астроном, математик, наиболее известный своими работами в области небесной механики. Содержание 1 Биография 2 Научная деятельность … Википедия

Эдуард Рош — Рош, Эдуард Альберт (фр. Édouard Albert Roche; 17 октября 1820, Монпелье 8 апреля 1883) французский астроном, математик, наиболее известный своими работами в области небесной механики. Содержание 1 Биография 2 Научная деятельность … Википедия

Рош, Эдуард Альбер — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Рош (значения). Эдуард Альбер Рош фр. Édouard Albert Roche Дата рождения: 17 октября 1820(1820 10 17) … Википедия

ПУЛЬСАРЫ — переменные источники косм. эл. магн. излучения, открытые первоначально (1967, англ. учёный Э. Хьюиш с сотрудниками) как источники импульсного радиоизлучения с исключит. регулярно повторяющимися импульсами (рис. 1). Периоды повторения импульсов у… … Физическая энциклопедия

Белый карлик — У этого термина существуют и другие значения, см. Белый карлик (значения). Белые карлики проэволюционировавшие звёзды с массой, не превышающей предел Чандрасекара (максимальная масса, при которой звезда может существовать как белый карлик) … Википедия

Источник

Предел Роша

Наш спутник Луна находится на среднем расстоянии 384.400 3,4 км от Земли. Каждый год она удаляется на XNUMX сантиметра. Это означает, что по прошествии миллионов лет Луна может перестать быть нашим спутником. Что было бы, если бы сценарий был обратным? То есть, если бы Луна с каждым годом приближалась к нашей планете. Этот факт известен как Предел Роша. Что это за предел Роша?

В этой статье мы объясним все об этом.

Если бы луна подошла ближе к нашей планете

Прежде всего, следует отметить, что это полная фикция. Луна не может приблизиться к нашей планете, так что это все предположение. Фактически, в действительности Луна будет продолжать удаляться от Земли каждый год. Вернемся в то время, когда наша планета еще только формировалась, а орбита, на которой находился наш спутник, была ближе, чем нынешняя. В это время расстояние между планетой и спутником было меньше. Кроме того, Земля вращалась вокруг себя быстрее. Дни длились всего шесть часов, а Луна совершила оборот по орбите всего за 17 дней.

Сохранение углового момента важно поддерживать в обоих направлениях. Если Луне требуется больше суток для обращения по орбите, эффект будет таким же, как мы видим здесь. То есть вращение планеты замедляется, и спутник удаляется, чтобы это компенсировать. Однако, если Луна вращается быстрее сама по себе, это произведет противоположный эффект: вращение планеты ускорится, дни будут длиться меньше, а спутник станет еще ближе, чтобы компенсировать это.

Влияние гравитации на предел Роша

Чтобы понять это, нам нужно знать, что сила гравитации усложняется, если мы подойдем достаточно близко. Есть точка, в которой все гравитационные взаимодействия совпадают. Этот предел известен как предел Роша. Речь идет об эффекте, который имеет объект, когда он поддерживается собственной гравитацией. В данном случае речь идет о Луне. Если Луна подойдет так близко к другому объекту, гравитация может деформировать и разрушить его. Этот предел Роша также применяется к звездам, asteroides, планеты и спутники.

Точное расстояние зависит от массы, размера и плотности обоих объектов. Например, граница Роша между Землей и Луной составляет 9.500 километров. Это учитывают, рассматривая обычную луну от твердой. Этот предел означает, что, Если бы наш спутник находился на расстоянии 9500 километров или меньше, гравитация нашей планеты взяла бы верх. Как следствие, Луна превратится в кольцо из фрагментов материала, которое полностью разрушится. Материалы будут продолжать вращаться вокруг Земли, пока не упадут под действием силы тяжести на поверхность. Эти куски материала можно было бы назвать метеоритами.

В пределах Роша это сила тяжести самого маленького объекта, который не может удерживать свою собственную структуру. Следовательно, по мере приближения объекта к пределу штаб-квартиры Рош все больше влияет сила притяжения планеты. Когда он пересечет эту границу через несколько миллионов лет, спутник превратится в кольцо из фрагментов, вращающихся вокруг Марса. Как только все фрагменты окажутся на орбите какое-то время, они начнут осаждаться на поверхности планеты.

Предел Роше и люди

Нам могут задать вопрос: почему наша планета не разрушает нас своей гравитацией, учитывая, что мы находимся в пределах границ Роша? Хотя возможно, что это могло быть логично, у него есть довольно простой ответ. Гравитация удерживает тела всех живых существ на поверхности планеты.

Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о пределе Роша.

Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Источник

Насколько близко может находиться Луна?

В сравнении другими космическими объектами Луна находится очень близко к нам, но я бы хотел, чтобы она была ещё ближе. Настолько близко, чтобы я смог увидеть мельчайшие детали на её поверхности без телескопа или бинокля.

Конечно, такая близость повлекла бы за собой ужасные проблемы. Например, интенсивные приливы, полное отсутствие хороших тёмных ночей для наблюдения звездопадов, и что-то ещё… ах да, полное уничтожение жизни на Земле. Пожалуй, я передумал, Луне лучше оставаться там, где она есть.

Среднее расстояние до нашего спутника составляет 384 467 километров. Я говорю “среднее”, потому что Луна на самом деле движется по эллиптической орбите. В ближайшей точке, расстояние составляет всего лишь 363 104 километров, а в самой дальней – 405 696 километров.

Таким образом, свету, путешествующему со скоростью 300 000 км/c, понадобится чуть более секунды, чтобы достичь нашего спутника. Луна очень далеко.

Но что случится, если Луна будет находиться гораздо ближе? Насколько близко она может располагаться и при этом всё ещё оставаться нашим спутником?

Опять же, я должен напомнить вам, что это чисто теоретические рассуждения. Луна не приближается к нам, а наоборот – она медленно удаляется от нас почти на 4 сантиметра в год.

Давайте вернёмся в прошлое, на миллиарды лет назад, когда молодая Земля столкнулась с объектом размером с Марс. Это катастрофическое столкновение выбросило огромное количество материала на орбиту нашей планеты. Со временем под действием гравитации из этого материала и сформировалась Луна, которую мы видим сегодня.

Вскоре после своего формирования, Луна была намного ближе, а Земля вращалась быстрее. В то время продолжительность дня на Земле не превышала 6 часов, а Луна совершала один оборот вокруг Земли всего за 17 суток.

На расстоянии, которое соответствует пределу Роша, приливные силы и силы самогравитации уравниваются. Таким образом любая неустойчивость приведёт к разрушению спутника. Авторы и права: Theresa Knott.

Сила тяжести Земли остановила вращение Луны, а сила тяжести Луны постепенно замедлила вращение Земли. Таким образом, для сохранения общего углового момента системы, Луна должна постоянно отдалятся от нас.

Но если вы рассмотрите другой сценарий, в котором Луна вращается быстрее, чем планета, то Луна должна будет приближаться к нам. И это не приведёт ни к чему хорошему.

Для любых гравитационных взаимодействий существует критическая точка, которая называется предел Роша. Предел Роша – это точка, в которой объект, удерживаемый силой тяжести, подходит настолько близко к другому небесному телу, что оно начинает разрушаться.

Предел Роша определяется массами, размерами и плотностями двух объектов. Например, предел Роша для Земли и Луны составляет около 9 500 километров, при условии, что Луна является твёрдым шаром. Другими словами, если расстояние до Луны составит 9 500 километров или около того, то гравитация Земли разорвёт наш спутник.

Всё что останется от Луны – это кольцо мелких объектов, вращающихся вокруг нашей планеты. С течением времени все эти мелкие объекты упадут на Землю и это будут очень плохие дни для всего живого на Земле.

Но вы можете не волноваться, этого никогда не случится с Землёй, но возможно вы удивитесь узнав, что это произойдёт с Марсом. Его самый большой спутник Фобос вращается быстрее, чем планета, а это значит, что через несколько миллионов лет, он пересечёт предел Роша и будет разорван своей планетой на куски.

Исследователи считают, что спутник Марса Фобос может когда-нибудь превратиться в кольцо вокруг Красной Планеты. Авторы и права: Celestia.

И ещё один момент. Прочитав эту статью, у вас может возникнуть следующий вопрос: ведь я тоже отдельный объект, и я нахожусь ближе, чем предел Роша, так почему меня всё ещё не разорвало?

На самом деле сила тяжести, удерживающая вас на поверхности, очень незначительна по сравнению с химическими связями, которые обусловливают устойчивость молекул, из которых вы состоите. Именно поэтому физики считают силу гравитации довольно слабой силой по сравнению со всеми другими силами Вселенной. Только гравитационные силы чёрной дыры смогут нарушить ваши химические связи и разорвать вас на части.

Итак, минимальное расстояние на котором Луна останется Луной составляет примерно 9 500 километров, в противном случае наш единственный спутник разрушится и погубит всё живое на Земле.

Источник

РОША ПРЕДЕЛ

Теория приливного разрушения тел позволяет, в частности, объяснить наличиеблизко расположенных (двойных) кратеров на современных поверхностях Земли,

Полезное

Смотреть что такое «РОША ПРЕДЕЛ» в других словарях:

Роша предел — Приближение «жидкого» спутника: на большом расстоянии от центрального тела форма спутника почти сферическая. При приближении к пределу Роша спутник деформируется приливными силами. На расстоянии, равном пределу Роша приливные силы и силы… … Википедия

Роша предел — критическое расстояние от планеты, ближе которого, вследствие разрушающего действия гравитационных сил, невозможно существование спутников. Исследован французским астрономом Э. Рошем (Е. Roche; 1820 83), установившим, что для жидких… … Большая советская энциклопедия

Предел Роша — Приближение «жидкого» спутника: на большом расстоянии от центрального тела форма спутника почти сферическая. При приближении к пределу Роша спутник деформируется приливными силами. На расстоянии, равном пределу Роша приливные силы и силы… … Википедия

Предел Чандрасекара — Предел Чандрасекара верхний предел массы, при котором звезда может существовать как белый карлик. Если масса звезды превышает этот предел, то она становится нейтронной звездой. Существование предела было доказано индийским астрофизиком… … Википедия

Сфера Хилла — Контурами изображены эффективные гравитационные потенциалы системы двух тел (на рисунке Солнце и Земля) и центробежные силы во вращающейся системе координат, в которой Земля и Солнце остаются неподвижны … Википедия

Рош, Эдуард Альберт — (фр. Édouard Albert Roche; 17 октября 1820, Монпелье 8 апреля 1883) французский астроном, математик, наиболее известный своими работами в области небесной механики. Содержание 1 Биография 2 Научная деятельность … Википедия

Эдуард Рош — Рош, Эдуард Альберт (фр. Édouard Albert Roche; 17 октября 1820, Монпелье 8 апреля 1883) французский астроном, математик, наиболее известный своими работами в области небесной механики. Содержание 1 Биография 2 Научная деятельность … Википедия

Рош, Эдуард Альбер — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Рош (значения). Эдуард Альбер Рош фр. Édouard Albert Roche Дата рождения: 17 октября 1820(1820 10 17) … Википедия

ПУЛЬСАРЫ — переменные источники косм. эл. магн. излучения, открытые первоначально (1967, англ. учёный Э. Хьюиш с сотрудниками) как источники импульсного радиоизлучения с исключит. регулярно повторяющимися импульсами (рис. 1). Периоды повторения импульсов у… … Физическая энциклопедия

Белый карлик — У этого термина существуют и другие значения, см. Белый карлик (значения). Белые карлики проэволюционировавшие звёзды с массой, не превышающей предел Чандрасекара (максимальная масса, при которой звезда может существовать как белый карлик) … Википедия

Источник