Mūsu pavadonis Mēness atrodas vidēji 384.400 3,4 kilometru attālumā no Zemes. Katru gadu tas attālinās par aptuveni XNUMX centimetriem. Tas nozīmē, ka miljoniem gadu Mēness var pārstāt būt mūsu pavadonis. Kas notiktu, ja scenārijs būtu pretējs? Tas ir, ja Mēness katru gadu nedaudz pietuvotos mūsu planētai. Šis fakts ir pazīstams kā Roche limits. Kāda ir šī Roche robeža?
Šajā rakstā mēs izskaidrojam visu par to.
Ja mēness tuvotos mūsu planētai
Pirmkārt, jāpiemin, ka tas ir pilnīgi fiktīvs. Mēnesim nav iespējas nokļūt mūsu planētas tuvumā, tāpēc tas viss ir pieņēmums. Patiesībā patiesībā Mēness katru gadu turpinās attālināties no Zemes arvien tālāk. Atgriezīsimies laikā, kad mūsu planēta vēl bija tikko izveidota un mūsu satelīta orbīta bija tuvāk nekā šodien. Šajā laikā attālums starp planētu un satelītu bija mazāks. Turklāt Zeme ap savu asi griezās ātrāk. Dienas bija tikai sešas stundas garas, un Mēness pilnas orbītas veikšanai bija nepieciešamas tikai 17 dienas.
Smagums, ko mūsu planēta iedarbojas uz Mēness, ir tas, kas ir atbildīgs par tās rotācijas palēnināšanos. Tajā pašā laikā gravitācija, ko Mēness iedarbojas uz mūsu planētu, ir tas, kas palēnina rotāciju. Tāpēc šodien dienas uz Zemes ilgst 24 stundas. Tā kā sistēmas leņķiskais impulss paliek nemainīgs, mēness ir attālinājies no mums, lai to kompensētu.
Ir svarīgi saglabāt leņķisko impulsu abos virzienos. Ja Mēness apriņķošanai nepieciešama vairāk nekā viena diena, efekts būs tāds pats kā šeit redzamajam. Tas ir, planētas rotācija palēninās un satelīts attālinās, lai to kompensētu. Tomēr, ja mēness griežas ātrāk ap savu asi, tas radīs pretēju efektu: Planētas rotācija paātrināsies, padarot dienas īsākas, un satelīts pārvietosies vēl tuvāk, lai to kompensētu.
Smaguma ietekme uz Roche robežu
Lai to saprastu, mums jāzina, ka gravitācijas spēks kļūst sarežģītāks, ja mēs nonākam pietiekami tuvu. Ir punkts, kurā visas gravitācijas mijiedarbības sakrīt. Šis ierobežojums ir pazīstams kā Roche limits. Runa ir par objekta efektu, kad to atbalsta pats gravitācija. Šajā gadījumā mēs runājam par mēnesi. Ja mēness nonāk tik tuvu citam objektam, ka gravitācija var galu galā to deformēt un iznīcināt. Šis Roche ierobežojums attiecas arī uz zvaigznēm, asteroides, planētas un satelīti.
Precīzs attālums ir atkarīgs no abu objektu masas, izmēra un blīvuma. Piemēram, Roche robeža starp Zemi un Mēnesi ir 9.500 kilometri. Tas tiek ņemts vērā, izturoties pret mēnesi kā pret cietu ķermeni. Šis ierobežojums nozīmē, ka Ja mūsu satelīts būtu 9500 kilometru vai mazāk attālumā, mūsu planētas gravitācija pārņemtu savu. Tā rezultātā mēness tiktu pārvērsts par materiāla fragmentu gredzenu, kas pilnībā sadragātu. Materiāli turpinātu griezties ap Zemi, līdz tie galu galā nokristu gravitācijas ietekmē uz virsmas. Šos materiāla gabalus varētu saukt par meteorītiem.
Ja komēta atrastos mazāk nekā 18000 XNUMX kilometru attālumā no Zemes, to galu galā saplēstu gravitācijas ietekme. Saule spēj radīt tādu pašu efektu, bet no daudz lielāka attāluma. Tas ir saistīts ar saules lielumu salīdzinājumā ar mūsu planētu. Jo lielāks ir objekta izmērs, jo lielāks ir tā gravitācijas spēks. Tā nav tikai teorija, bet satelītu iznīcināšana ar to planētām ir kaut kas, kas notiks nākotnē. saules sistēma. Vispazīstamākais piemērs tam ir Phobos, satelīts, kas riņķo ap planēta Marss un tas to dara ar ātrumu, kas ir lielāks nekā planēta pati par sevi.
Roche robežās mazākā objekta smagums nevar noturēt kopā savu struktūru. Tāpēc, objektam tuvojoties Roche robežai, to arvien vairāk ietekmē planētas gravitācijas spēks. Kad tas šķērsos šo robežu, vairāku miljonu gadu laikā satelīts kļūs par fragmentu gredzenu, kas riņķo ap Marsu. Kad visi fragmenti kādu laiku būs atradušies orbītā, tie sāks izgulsnēties uz planētas virsmas.
Vēl viens objekta piemērs, kas var būt tuvu Roche robežai, lai gan nav tik labi zināms, ir Tritons, planētas lielākais satelīts. Neptūns. Vairāk vai mazāk tiek lēsts, ka aptuveni 3600 miljardu gadu laikā, kad šis satelīts tuvojas Roche robežai, var notikt divas lietas: Tas var nokrist planētas atmosfērā, kur tas sadalīsies. vai arī tas kļūs par materiālu fragmentu kopumu, kas līdzīgs gredzenam, kāds ir planētai Saturns.
Ročes robeža un cilvēki
Mēs varētu brīnīties: kāpēc mūsu planēta mūs neiznīcina ar savu gravitāciju, ņemot vērā, ka esam Roche robežās? Lai gan tas var šķist loģiski, ir diezgan vienkārša atbilde. Gravitācija notur visu dzīvo būtņu ķermeņus pie planētas virsmas.
Šis efekts ir gandrīz bezjēdzīgs salīdzinājumā ar ķīmiskajām saitēm, kas satur ķermeni kopā. Piemēram, šis spēks, kas uztur ķīmiskās saites mūsu ķermenī, ir daudz spēcīgāks par gravitācijas spēku. Faktiski gravitācija ir viens no vājākajiem spēkiem Visumā. Būtu nepieciešams punkts, kur gravitācija darbojas intensīvi, piemēram, a melnais caurums, lai Roche limits spētu pārvarēt spēkus, kas satur kopā mūsu ķermeņus.