Náš satelit, Měsíc, se nachází v průměrné vzdálenosti 384.400 3,4 kilometrů od Země. Každý rok se vzdálí asi o XNUMX centimetru. To znamená, že v průběhu milionů let může Měsíc přestat být naším satelitem. Co by se stalo, kdyby byl scénář opačný? Tedy pokud by se Měsíc každým rokem o něco přibližoval naší planetě. Tato skutečnost je známá jako Roche limit. Co je to za limit Roche?
V tomto článku o tom vše vysvětlíme.
Kdyby se měsíc přiblížil k naší planetě
Nejprve je třeba zmínit, že je to naprosto fiktivní. Měsíc se nemá jak přiblížit naší planetě, takže to vše je předpoklad. Ve skutečnosti se bude Měsíc každým rokem dál a dál od Země vzdalovat. Vraťme se do doby, kdy se naše planeta ještě nově formovala a oběžná dráha našeho satelitu byla blíže než dnes. V této době byla vzdálenost mezi planetou a satelitem menší. Kromě toho se Země otáčela kolem své osy rychleji. Dny byly pouze šest hodin dlouhé a Měsíci trvalo jen 17 dní, než dokončil úplný oběh.
Gravitace, kterou naše planeta působí na Měsíc, je zodpovědná za zpomalení jeho rotace. Gravitace Měsíce na naší planetě je zároveň tím, co zpomaluje rotaci. Proto dnes dny na Zemi trvají 24 hodin. Protože moment hybnosti systému zůstává stejný, je to Měsíc, který se od nás vzdaluje, aby to kompenzoval.
Zachování momentu hybnosti je důležité v obou směrech. Pokud Měsíci oběhne déle než jeden den, efekt bude stejný jako to, co vidíme zde. To znamená, že rotace planety se zpomalí a satelit se vzdálí, aby to kompenzoval. Pokud se však Měsíc otáčí rychleji kolem své osy, vyvolá to opačný efekt: Rotace planety se zrychlí, dny se zkrátí a satelit se přiblíží ještě blíž, aby to kompenzoval.
Vliv gravitace na limit Roche
Abychom tomu porozuměli, musíme vědět, že gravitační síla se komplikuje, pokud se dostaneme dostatečně blízko. Existuje bod, kde se všechny gravitační interakce shodují. Tento limit je známý jako limit Roche. Jde o účinek, který má objekt, když je podporován vlastní gravitací. V tomto případě mluvíme o měsíci. Pokud se Měsíc dostane tak blízko k jinému objektu, gravitace ho může nakonec deformovat a zničit. Tento limit Roche platí také pro hvězdy, asteroidy, planety a satelity.
Přesná vzdálenost závisí na hmotnosti, velikosti a hustotě obou objektů. Například Rocheova hranice mezi Zemí a Měsícem je 9.500 kilometrů. To je zohledněno tím, že se s Měsícem zachází jako s pevným tělesem. Tento limit znamená, Pokud by náš satelit byl vzdálený 9500 kilometrů nebo méně, gravitace naší planety by převzala jeho vlastní. V důsledku toho se Měsíc proměnil v prstenec fragmentů materiálu, který se úplně roztříštil. Materiály by se nadále otáčely kolem Země, dokud neskončily padáním vlivem gravitace na povrch. Tyto kousky materiálu lze nazvat meteority.
Pokud by se kometa nacházela ve vzdálenosti menší než 18000 XNUMX kilometrů od Země, nakonec by byla působením gravitace roztrhána. Slunce je schopno vytvořit stejný efekt, ale z mnohem větší vzdálenosti. Je to kvůli velikosti slunce ve srovnání s naší planetou. Čím větší je velikost objektu, tím větší je gravitační síla. To není jen teorie, ale zničení satelitů jejich planetami je něco, co se stane v budoucnu. Sistema solární. Nejznámějším příkladem je satelit Phobos, který obíhá kolem planeta Mars a dělá to rychleji než planeta sama o sobě.
V rámci Rocheova limitu je to gravitace menšího objektu, která nedokáže udržet svou vlastní strukturu pohromadě. Proto, jak se objekt blíží k Rocheově limitu, je stále více ovlivňován gravitační přitažlivostí planety. Když satelit překročí tuto hranici, během několika milionů let se stane prstencem úlomků obíhajícím kolem Marsu. Jakmile budou všechny úlomky chvíli na oběžné dráze, začnou se srážet na povrchu planety.
Dalším příkladem objektu, který může být blízko Rocheovy hranice, i když není tak známý, je Triton, největší satelit planety. Neptun. Víceméně se odhaduje, že za přibližně 3600 miliardy let se mohou stát dvě věci, když se tento satelit přiblíží hranici Roche: Může spadnout do atmosféry planety, kde se rozpadne. nebo se stane sadou fragmentů materiálů podobných prstenci, který planeta má Saturn.
Rocheho limit a lidé
Mohli bychom se divit: Proč nás naše planeta nezničí svou gravitací, když uvážíme, že jsme v Rocheově limitu? I když se to může zdát logické, existuje poměrně jednoduchá odpověď. Gravitace udržuje těla všech živých bytostí připoutaná k povrchu planety.
Tento efekt je téměř bezvýznamný ve srovnání s chemickými vazbami, které drží tělo pohromadě. Například tato síla, která udržuje chemické vazby v našem těle, je mnohem silnější než síla gravitace. Ve skutečnosti je gravitace jednou z nejslabších sil ve vesmíru. Bod, kde gravitace působí intenzivně, by byl nezbytný, jako například v a Černá díra, takže Rocheův limit by byl schopen překonat síly, které drží naše těla pohromadě.