Sto cercando di scrivere una simulazione di gravità (pianeti del sole, ecc.) e speravo che il blocco delle maree potesse essere una caratteristica dimostrata.
Luso di una semplice equazione per la gravità ha prodotto alcuni risultati interessanti, ma (a meno che il suo comportamento emergente) non vedo nulla che possa incoraggiare il blocco della marea. Ma, dopo alcune letture, sembra che il blocco della marea sia abbastanza comune, i pianeti ei loro satelliti, pianeti e soli , soli e altri soli (stelle binarie).
È il risultato dello stadio di formazione di questi oggetti o è in qualche modo una funzione dellequazione di gravità?
Commenti
- Hai modellato le tue stelle / pianeti come masse puntiformi o come sfere? Il blocco delle maree si verifica solo quando tratti le stelle / pianeti come aventi un volume diverso da zero (e quindi gravitazionale forza applica la coppia, che cambia il momento angolare).
Risposta
Il blocco della marea si verifica perché il pianeta deforma il satellite in un file ovale, con asse lungo rivolto verso il pianeta. Se il satellite sta ruotando, lasse lungo si allontanerà dallessere puntato verso il pianeta e la gravità del pianeta tenderà a trascinarlo indietro, rallentando la rotazione fino a quando una faccia non sarà permanentemente rivolta verso il pianeta. Il blocco delle maree non è “un risultato dei processi di formazione, ma una conseguenza del fatto che i satelliti non sono perfettamente rigidi.
Per modellare gli effetti delle maree sulle orbite e sui periodi di rotazione dei satelliti è necessario conoscere diversi importanti informazioni.
Per prima cosa devi ovviamente conoscere le dimensioni del pianeta e del satellite (sia in termini di massa che di raggio), la forma dellorbita e la velocità di rotazione sia del pianeta che del satellite. molti oggetti, questi valori sono ben noti.
Successivamente, e questa è la parte difficile, devi sapere come il satellite e il pianeta saranno deformati dalla gravità dellaltro e quanto riscaldamento della marea si verificano. Questi sono il cosiddetto “numero dellamore” (dopo Augustus Love) e la funzione di dissipazione, Q.
È difficile stimarli. Per il sistema Terra Luna il rapporto k / Q è noto essere 0,0011. (ma la Terra è un modello scadente per altri pianeti, che non hanno un oceano sostanziale o un nucleo liquido)
Per altri pianeti il valore di Q varia tra 10 e 10000 , con valori maggiori per i giganti gassosi, e k può essere stimato dalla rigidità dei corpi.
Un semplice modello gravitazionale non è in grado di catturare le sottigliezze dellinterazione gravitazionale tra due corpi che si deformano reciprocamente, infatti per la maggior parte delle simulazioni i pianeti sono modellati come punti, o al massimo come sfere, e questo è abbastanza buono per tutti tranne che per i calcoli di massima precisione.
Bloccaggio delle maree richiede molto tempo (per gli standard umani) ma relativamente breve rispetto alletà del sistema solare. Il tempo impiegato è fortemente dipendente (ordine 6) dal raggio dellorbita.
Simulazione diretta sarebbe più o meno impossibile: le deformazioni sono troppo piccole e la scala temporale del bloccaggio è troppo grande. Sarebbe possibile (anche se difficile) l blocco della marea in una simulazione con valori irrealistici per la rigidità del satellite e le dimensioni del pianeta (si pensi al mondo gelatinoso, che orbita attorno a un buco nero (newtoniano)) in modo che la deformazione sia maggiore e il tempo di blocco più breve. Tuttavia modellare la deformazione elastica di un corpo sotto gravità è tuttaltro che banale.
Commenti
- Mi piace molto questa risposta! Inoltre, il tuo articolo collegato Q in the Solar System è una gioia da leggere perché richiede tempo e spiega bene le cose. Deve essere un classico.
- Adesso ' mi sono reso conto che il blocco della marea dovuto a deformazioni statiche (ad esempio un sistema binario di asteroidi rocciosi) potrebbe evolversi in qualche modo diversamente dal sistema Terra-Luna. È ora di divertirsi un po con la matematica, le risposte migliori sono quelle che sollevano più domande! 🙂