Io oluşumu sırasında gelgit kuvvetleri tarafından nasıl parçalanmadı?


15

Jüpiter'in uydusu Io, Güneş Sistemindeki volkanik olarak en aktif cisimlerden biri. Bunun nedeni, NASA'nın Io: Bilim İnsanları sayfasına göre : Yanardağlarınızın Yanlış Yerde Olduğu Io'nun neden olduğuna inanılıyor

Jüpiter'in büyük yerçekimi ile Jüpiter - Europa ve Ganymede arasında ilerleyen iki komşu uydudan daha küçük ama tam olarak zamanlanmış çekimler arasında bir çekişme yakaladı. Io, bu diğer uydulardan daha hızlı yörüngede, Europa'nın her bitirişinde iki yörüngeyi ve Ganymede yaptığı her biri için dört yörüngeyi tamamlıyor. Bu düzenli zamanlama, Io'nun komşu uydulardan aynı yörünge bölgesinde en güçlü kütleçekimsel çekiş hissettiği anlamına gelir ve bu da Io'nun yörüngesini oval bir şekle çarpıtır. Bu da Io'nun Jüpiter etrafında hareket ederken esnemesine neden olur.

Öyleyse Io, üzerine etki eden gelgit stresleri göz önüne alındığında nasıl oluştu? Bu, Io'nun şimdiki yörüngesine 'göç ettiğini' gösteriyor mu (ve hangi kanıtlar var)?

Yanıtlar:


4

Hayır, bu sadece bir göç meselesi değil. İki olguyu dikkate almanız gerekir.

Birincisi (deneyimin gösterdiği gibi) Io'nun kendi yerçekiminin gelgit kuvvetleri tarafından kırılmasını önlemek için yeterli olmasıdır. Tüm tarihi boyunca böyle oldu: Eğer bugün toplanmaya başlarsa Io oluşamazdı, ama aynı zamanda Europa ve Ganymede de oluştu: üçü paralel olarak büyüyordu.

Diğeri ise, yörünge rezonanslarıdır, bu da tam olarak bu yörüngeyi Europa ve Ganymede'yle olan çok basit tamsayı sayı ilişkileriyle sabit hale getirir. Io başka bir yerde kurulamazdı.


Bu yanıta eklemek için referanslarınız / bağlantılarınız var mı?

Io'nun kendi yerçekimi açıklayıcıdır. Rezonans referansları en.wikipedia.org/wiki/Orbital_resonance
Aralık'ta

1
Hmm, fenomenlerle ilgili belirli bir kağıt gibi Wikipedia olmayan referanslar umuyordum

Elimde değil, sadece derecemden ve Google'dan anılarım var.
13'te

1
Yörünge rezonanslarının Io'nun başka bir yerde oluşamayacağına dair nasıl kanıt oluşturabileceğini tartışan bir makale bulursanız, cevabınıza çok fazla katma değer olacağını düşünüyorum. Wikipedia kaynakları iyi bir başlangıç ​​noktasıdır, ancak bazen bu gibi soruları cevaplamak için yeterli ayrıntıya sahip değildir.
astromax

0

Bence diğer cevap göç konusunda doğrudur, ancak bu sorunun sorulma biçiminde ele alınması gereken bir kusur vardır. Ayrıca Jüpiter'in oluşumuna da bakmaya değer.

Gezegen oluşumunun kurallarından biri, açısal momentumun büyük ölçüde sabit kalmasıdır. Kabul edilirse, bazı açısal momentum ısıya transfer edilir ve bazıları sistemden kaçan herhangi bir malzeme için kaybolur ve termal radyasyonun kaçmasında küçük bir miktar kaybolur (bu , yıldızlarla gezegenlerden daha büyük bir faktördür ). Ancak bu küçük varyasyonlar bir yana, genellikle içerilen malzemenin açısal momentumunun korunduğunu ve bunların hepsinin gezegene düşmediğini söyleyebiliriz. Bazıları uydu, halka veya toz bulutu gibi gezegenin etrafında yörüngede kalır.

Yıldızlar daha yakın yörünge bölgelerini oldukça hızlı bir şekilde boşaltır . Gezegenlerle, bu çok daha yavaş gerçekleşir, bu yüzden Jüpiter, uydular oluşmaya başladıktan sonra bile, bir süre için yörüngesel bir buz, toz ve daha küçük enkaz küresini korudu.

Jüpiter'in uyduları için standart modeli yeni uyduları oluşmuş iken, gezegene düşen, enkaz ve zamanında yörüngedeki bulut içinde şekillendirme, ay oluşumunun birkaç nesil boyunca sürmüş olabilecek ve zaman içinde, yörüngedeki diski ve gaz inceltilmiş olması dışarı. Bu modele dayanarak, Io'nun en yeni nesil Jüpiter'in uydu oluşumunun bir parçası olduğuna inanılıyor.

Yukarıdaki Wikipedia bağlantısından:

Simülasyonlar, diskin herhangi bir anda nispeten yüksek bir kütleye sahip olmasına rağmen, zaman içinde güneş bulutsusundan yakalanan Jüpiter kütlesinin önemli bir kısmının (yüzde onda biri) içinden geçtiğini göstermektedir. Bununla birlikte, mevcut uyduları açıklamak için Jüpiter'in proto-disk kütlesinin sadece% 2'si gereklidir. 3 Bu nedenle Jüpiter'in erken tarihinde birkaç nesil Galilyalı uydu uyduları olmuş olabilir. Her nesil uydu, diskten sürüklenerek Jüpiter'e yayılmış olabilir, daha sonra yeni aylar güneş bulutsusundan yakalanan yeni enkazdan oluşur. 3 Mevcut (muhtemelen beşinci) neslin oluşmasıyla birlikte, disk artık uyduların yörüngelerine büyük ölçüde müdahale etmeyecek şekilde incelmişti. 4

Jüpiter'in hızlı dönüşü ve gelgit kuvvetleri, ayların Dünya'dan uzaklaşarak Ay'ımıza benzer şekilde uzaklaşmasını önerecektir, ancak yörüngede bir enkaz bulutu, ayın yörüngelerini yavaşlatma ve gezegene düşmelerine neden olma eğilimindedir. Jüpiter'in güçlü manyetik alanı ve hızla hareket eden yüklü parçacıklar da bir etkiye sahip olabilir, kombinasyon benim için Io'nun dışa doğru hareket edip etmediğini, çok fazla hareketli parçanın olduğunu ve hatta bu kuvvetlerin nasıl birleştiğini tahmin etmem çok zor. filtreler içten.


Ama konuya giriyorum, ancak Io'nun Jüpiter ile oluştuğuna inanılmadığını, ancak daha sonra oluştuğunu belirtmek istedim. Soru, yörüngedeki enkazların Jüpiter ve Ganymede ve Callisto gibi daha büyük diğer aylar arasındaki gelgit kuvvetlerinin üstesinden nasıl gelebileceğini soruyor.

Gezegenin etrafındaki bir diskteki yörüngede dönen enkaz bulutu, akışkan Roche sınırının dışında olması koşuluyla bir aya dönüşebilir . Sağlam bir ay , bazı yapısal bütünlük nedeniyle genellikle katı Roche sınırına daha yakın, gezegene daha yakın parçalanmaya başlar .

Ay oluşumu için gerekli olan tek şey, yeterli enkaz yoğunluğunun olması ve enkazın sıvı Roche sınırının dışında olmasıdır. Yörüngesel halkanın yoğunluğunun düşük olması önemli değildir, önemli olan, birleşme başladıktan sonra, proto-ayın Roche sınırının dışında olması, Roche'un sınırına göre boyutunu belirleyen boyut değil, Ay'ın yoğunluğudur . yörüngesindeki gezegen. Bir ay bilgisi başlangıçta daha az kompakt olması nedeniyle daha düşük bir yoğunluğa sahip olabilir, bu nedenle gezegenden daha uzak olan karşılık gelen bir Roche sınırına sahip olabilir, ancak varyasyon yoğunluğun küp köküdür, bu nedenle roche sınır sınırı olmaz formasyonun başlangıcında daha da fazla olun.

Proto-moon'un halka döküntülerini bir kerede eklemesi gerekmez, sadece çok yakınlaştığı şeyi tutabilmesi gerekir ve bu sıvı Roche sınırının dışında olmanın bir ürünüdür. Zaman içinde Ay, yörüngede kaldığı bölgeyi temizler ve diğer cevapta belirtildiği gibi, göç muhtemelen ay oluşumunda rol oynar, ancak göç Ayların oluşmasının nedeni değildir, bu yörüngenin yeterli yoğunluğunun bir ürünüdür disk ve yerçekimi.

(umarım mantıklı, son kısmı olabildiğince açıkladığımdan emin değilim).

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.