Încerc să scriu o simulare gravitațională (planete solare etc.) și speram că blocarea mareelor ar putea fi o caracteristică demonstrată.
Utilizarea unei ecuații simple pentru gravitație a produs câteva rezultate interesante, dar (cu excepția comportamentului său emergent) nu văd nimic care să încurajeze blocarea mareelor. Dar, după o lectură, se pare că blocarea mareelor este destul de frecventă, planetele și sateliții, planetele și soarele , sori și alți sori (stele binare).
Este rezultatul etapei de formare a acestor obiecte sau este cumva o funcție a ecuației gravitației?
Comentarii
- Ți-ai modelat stelele / planetele ca mase punctiforme sau ca sfere? Blocarea mareelor apare doar atunci când tratezi stelele / planetele ca având un volum diferit de zero (și, prin urmare, gravitațional forța aplică cuplul, care schimbă impulsul unghiular).
Răspuns
Blocarea mareelor are loc deoarece planeta deformează satelitul într-un oval, cu ax lung îndreptat spre planetă. Dacă satelitul se rotește, axa lungă se va îndepărta de a fi îndreptată spre planetă, iar gravitația planetei va tinde să o tragă înapoi, încetinind rotația până când o față se îndreaptă permanent spre planetă. Blocarea mareelor nu este un rezultat al proceselor de formare, ci o consecință a faptului că sateliții nu sunt perfect rigizi.
Pentru a modela efectele mareelor pe orbite și perioadele de rotație ale sateliților, trebuie să cunoașteți câteva aspecte importante. informații.
Mai întâi trebuie să cunoașteți dimensiunea planetei și a satelitului (atât din punct de vedere al masei, cât și al razei), forma orbitei și rata de rotație atât a planetei, cât și a satelitului. multe obiecte, aceste valori sunt bine cunoscute.
Apoi, și acesta este un pic dificil, trebuie să știți cum satelitul și planeta vor fi deformate de gravitația celuilalt și cât de mult va fi încălzirea mareelor apar. Acestea sunt așa-numitul „număr al iubirii” (după Augustus Love) și funcția de disipare, Q.
Este greu să le estimăm. Pentru sistemul Lunii Pământului, se știe că raportul k / Q este 0,0011. (dar Pământul este un model slab pentru alte planete, care nu au un ocean substanțial sau un miez lichid)
Pentru alte planete valoarea din Q variază între 10 și 10000 , cu valori mai mari pentru giganții gazoși, iar k poate fi estimat din rigiditatea corpurilor.
Un model simplu de gravitație nu este capabil să capteze subtilitățile a interacțiunii gravitaționale dintre două corpuri care se deformează reciproc, într-adevăr pentru majoritatea simulărilor, planetele sunt modelate ca puncte sau cel mult ca sfere și acest lucru este suficient de bun pentru toate calculele, cu excepția celor mai mari precizii.
Blocarea mareelor durează mult (conform standardelor umane), dar un timp relativ scurt în comparație cu vârsta sistemului solar. Timpul necesar este foarte puternic dependent (ordinul 6) de raza orbitei.
Simulare directă ar fi mai mult sau mai puțin imposibil: deformările sunt prea mici, iar scara de timp a blocării este prea mare. Ar fi posibil (deși dificil) să se modifice Blocarea mareelor într-o simulare cu valori nerealiste pentru rigiditatea satelitului și dimensiunea planetei (gândiți-vă la lumea jeleu, orbitând o gaură neagră (newtoniană)), astfel încât deformarea este mai mare și timpul de blocare mai scurt. Cu toate acestea, modelarea deformării elastice a unui corp sub gravitație este departe de a fi banală.
Comentarii
- Îmi place foarte mult acest răspuns! De asemenea, lucrarea dvs. legată Q în sistemul solar este o bucurie de citit, deoarece își ia timpul și explică lucrurile bine. Acesta trebuie să fie un clasic.
- Chiar acum, ' am realizat că blocarea mareelor datorită deformărilor statice (de exemplu un sistem binar de asteroizi stâncoși) ar putea evolua oarecum diferit de sistemul Pământ-Lună. E timpul să te distrezi cu matematica acum, cele mai bune răspunsuri sunt cele care ridică mai multe întrebări! 🙂