Jessaie décrire une simulation de gravité (planètes soleils, etc.), et jespérais que le verrouillage des marées pourrait être une fonctionnalité démontrée.
Lutilisation dune simple équation pour la gravité a produit des résultats intéressants, mais (à moins que son comportement émergent) je ne vois rien qui encouragerait le verrouillage des marées. Mais, après quelques lectures, il semble que le verrouillage des marées est assez courant, les planètes et leurs satellites, planètes et soleils , soleils et autres soleils (étoiles binaires).
Est-ce le résultat de létape de formation de ces objets, ou est-ce en quelque sorte une fonction de léquation de gravité?
Commentaires
- Avez-vous modélisé vos étoiles / planètes sous forme de masses ponctuelles ou de sphères? Le verrouillage des marées ne se produit que lorsque vous considérez les étoiles / planètes comme ayant un volume non nul (et donc gravitationnel la force applique le couple, ce qui change le moment angulaire).
Réponse
Le verrouillage de marée se produit parce que la planète déforme le satellite dans un ovale, avec un grand axe pointant vers la planète. Si le satellite tourne, le grand axe séloignera du pointage vers la planète, et la gravité de la planète aura tendance à le tirer vers larrière, ralentissant la rotation jusquà ce quune face soit en permanence face à la planète. Le verrouillage des marées nest pas le résultat des processus de formation, mais une conséquence du fait que les satellites ne sont pas parfaitement rigides.
Afin de modéliser les effets des marées sur les orbites et les périodes de rotation des satellites, vous devez connaître plusieurs informations.
Il faut dabord connaître la taille de la planète et le satellite (en termes de masse et de rayon), la forme de lorbite et la vitesse de rotation de la planète et du satellite. de nombreux objets, ces valeurs sont bien connues.
Ensuite, et cest la partie la plus délicate, vous devez savoir comment le satellite et la planète seront déformés par la gravité de lautre, et combien le réchauffement de marée se produire. Ce sont le soi-disant « nombre damour » (daprès Augustus Love) et la fonction de dissipation, Q.
Il est difficile de les estimer. Pour le système Terre-Lune, le rapport k / Q est de 0,0011. (mais la Terre est un modèle médiocre pour d’autres planètes, qui n’ont pas d’océan ou de noyau liquide)
Pour les autres planètes la valeur de Q varie entre 10 et 10000 , avec des valeurs plus grandes pour les géantes gazeuses, et k peut être estimé à partir de la rigidité des corps.
Un modèle de gravitation simple ne permet pas de capturer les subtilités de linteraction gravitationnelle entre deux corps se déformant mutuellement, en effet pour la plupart des simulations, les planètes sont modélisées comme des points, ou tout au plus comme des sphères, et cela suffit pour tous les calculs sauf les plus précis.
Verrouillage des marées prend beaucoup de temps (selon les normes humaines) mais un temps relativement court par rapport à lâge du système solaire. Le temps nécessaire dépend très fortement (ordre 6) du rayon de lorbite.
Simulation directe serait plus ou moins impossible: les déformations sont trop faibles, et l’échelle de temps de verrouillage est trop grande. Il serait possible (bien que difficile) de moduler l verrouillage de marée dans une simulation avec des valeurs irréalistes pour la rigidité du satellite et la taille de la planète (pensez au monde de gelée, en orbite autour dun trou noir (newtonien)) donc la déformation est plus grande et le temps de verrouillage plus court. Cependant, modéliser la déformation élastique dun corps sous gravité est loin dêtre anodin.
Commentaires
- Jaime beaucoup cette réponse! De plus, votre article lié Q dans le système solaire est une joie à lire car il prend son temps et explique bien les choses. Cela doit être un classique.
- Tout à lheure, ' jai réalisé que le verrouillage des marées dû à des déformations statiques (par exemple un système binaire dastéroïdes rocheux) pouvait évoluer quelque peu différemment du système Terre-Lune. Il est temps de samuser avec les mathématiques maintenant, les meilleures réponses sont celles qui soulèvent le plus de questions! 🙂