Если бы Тейя столкнулась с Землей, образовались бы кольца? Если да, то ожидаем ли мы увидеть хотя бы некоторые остатки сегодня?

Прежде чем я перейду к самому вопросу, я просто уточню две вещи:

  1. Предполагается , что несколько миллиардов лет назад планета размером с Марс по имени Тейя врезалась в Землю , что привело к образованию Луны.
  2. Когда астероид или луна пересекают предел Роша, он распадается на части и образует кольца вокруг основного тела.

Эти две вещи заставили меня задуматься,

  1. Если бы событие произошло, и Тейя перешла предел Роша (потому что врезалась в землю), то привело бы оно к образованию колец Земли?
  2. Если да, то ожидаем ли мы увидеть хотя бы некоторые остатки сегодня?

Различные, но связанные вопросы о Тее и Гипотезе Гигантского Столкновения :

Гигантское столкновение произошло около 4,5 миллиардов лет назад, а не несколько миллионов лет назад.
Я отредактировал ваш вопрос, чтобы отличить его от другого вопроса, и добавил несколько дополнительных ссылок, а затем проголосовал за повторное открытие. Я думаю, что сейчас у этого может быть хороший и уникальный ответ или три. :-)
@uhoh большое спасибо, я очень надеюсь, что этот вопрос будет открыт снова, так как у меня нет ответа на мой вопрос. Большое спасибо :)
Нет, гравитационное влияние Луны, вероятно, выбросило бы обломки.
@IshaanManish уже есть четыре повторных голосования, нужно еще одно!
@uhoh Он снова открыт! Большое спасибо за вашу помощь!
Кто проголосовал за повторное открытие этого вопроса, который явно является дубликатом (и в исходной форме явно был чепухой)? В чем смысл?
Re Когда астероид или луна пересекают предел Роша, он распадается на части и образует кольца вокруг основного тела. Это обычно неправильно понимаемое понятие предела Роша. Если бы это было правдой, космический корабль на низкой околоземной орбите был бы невозможен. Предел Роша применяется к объектам, которые удерживаются вместе только под действием силы тяжести. Объекты, которые имеют химические связи между частицами (например, камень, лед или искусственный спутник), могут оставаться неповрежденными в пределах предела Роша.
@DavidHammen, которым часто пренебрегают. Даже обсуждение планет из-за их определения, принятого как «удерживаемые исключительно гравитацией», а не «формируемого гравитацией».

Ответы (2)

Сначала обо всем по порядку, но в данном случае обо всем по порядку.

  1. Когда астероид или луна пересекают предел Роша, он распадается на части и образует кольца вокруг основного тела.

Это широко распространенное заблуждение относительно предела Роша. Предел Роша относится к объектам, которые удерживаются вместе только гравитацией. Когда в игру вступают химические связи, предел Роша перестает быть пределом. Твердый или жидкий объект, скрепляемый химическими связями, а также самогравитацией, может хорошо удерживать себя в пределах предела Роша.

Если гипотеза гигантского столкновения имеет какое-либо обоснование, объект (или несколько объектов в случае вариантов гипотезы гигантского столкновения, которые предполагают более одного гигантского столкновения), такие объекты столкнулись бы с Землей почти неповрежденными.

Эти две вещи заставили меня задуматься,

  1. Если бы событие произошло, и Тейя перешла предел Роша (потому что врезалась в землю), то привело бы оно к образованию колец Земли?

Предел Роша вступил в силу после столкновения. Луна должна была образоваться за границей Роша из поля обломков, оставленного гигантским ударом. Существует еще более значительный предел того, где могла образоваться наша Луна, и это геостационарная высота во время формирования Луны. Приливные силы заставляют объекты, вращающиеся ближе к геостационарной высоте, мигрировать внутрь, но заставляют объекты, орбиты которых находятся за пределами геостационарной высоты, мигрировать наружу. Наша Луна не существовала бы, если бы она образовалась на высоте ниже геостационарной.

Геостационарная высота в то время, когда сформировалась Луна, была бы намного ближе к Земле, чем сегодня, возможно, только ~10 600 км от центра Земли, если бы Земля вращалась со скоростью один оборот каждые три часа, или ~ 16 800 км, если бы Земля вращалась. вращаясь на один оборот каждые шесть часов. (Диапазон от трех до шести часов представляет собой оценку скорости движения Земли сразу после гигантского удара.)

Если гипотеза гигантского удара вообще верна, диск обломков («система колец») должен был сформироваться вскоре после столкновения, где «вскоре» означает несколько десятилетий, может быть, несколько столетий.

  1. Если да, то ожидаем ли мы увидеть хотя бы некоторые остатки сегодня?

Нет. Зарождающаяся Луна захватила бы большую часть диска обломков. Что-то из того, что осталось, было бы быстро выброшено из системы Земля-Луна, что-то было бы быстро отброшено обратно на Землю, а то немногое, что осталось, в конечном итоге было бы выброшено из системы, распалось обратно на Землю или врезалось в Луна. 4,4 миллиарда лет — это очень, очень много.

tl;dr Возможно, он делал кольца, но сегодня их точно нет.

Вся причина, по которой существует предел Роша, связана с приливными силами, а вся причина, по которой существуют приливные силы, заключается в том, что мы предпочитаем работать в неинерциальных системах отсчета. Если вы не вращаетесь вокруг объекта, приливные силы от этого объекта отсутствуют. Точно так же, как метеор или астероид могут преодолеть предел Роша и столкнуться с нами, не подвергаясь слишком сильному влиянию приливных сил, так же, как я полагаю, поступила бы и Тейя. Теперь, если бы он начал какое-то странное бинарное вращение с Землей и медленно вращался вместе или что-то в этом роде, это была бы другая история, но если бы это было более или менее лобовое столкновение, то приливные силы не сделали бы многого до этого. -столкновение. (Я использую здесь словосочетание «орбита» вообще; я включаю открытые орбиты, которые имеют кривую траекторию из-за объекта)

Однако последствия столкновения — это то, что потенциально может дать возможность сформироваться кольцам; у вас есть избыточный материал от столкновения, который выбрасывается на орбиту, возможно, часть его приземляется в пределах предела Роша и своего рода стабильной орбиты.

Джеймс К. в «Почему у Земли нет колец» хорошо объясняет это, когда говорит, что даже если в таком сценарии, как этот, кольца, когда они формируются, они будут недолговечными из-за сопротивления внешней атмосферы и возмущений.

Так что, по сути, похоже, что большая часть улик исчезнет, ​​хотя, возможно, есть что-то, что я не учитываю, что указывает на это событие.

Атмосферное сопротивление? Конечно, не более 1000 км по орбите... а луна находится на высоте 380 тыс. км...
Это может представлять интерес для оператора: en.m.wikipedia.org/wiki/Rings_of_Saturn . Есть некоторые свидетельства того, что кольцам Сатурна 100 миллионов лет, и они исчезнут через 300 миллионов лет, поэтому временные рамки могут быть довольно короткими с точки зрения общего возраста Солнечной системы.
@AtmosphericPrisonEscape Я думаю, что Джеймс К. (у которого изначально была идея сопротивления, влияющего на стабильность кольца) имеет в виду тот факт, что, хотя сопротивления в краткосрочной шкале, безусловно, нет, во временных масштабах мы говорим о небольшом количестве атмосферы, которая может иметь влияние, во всяком случае, кроме добавления возмущений, которые, вероятно, являются сильными кандидатами на удаление объектов.
@AtmosphericPrisonEscape Луна находится на расстоянии 385 тысяч километров ... сегодня. Когда он только сформировался, он был намного ближе к Земле. Что касается земной атмосферы, то она простирается в чрезвычайно расширенной форме за пределы текущего местоположения Луны . Наши искусственные спутники MEO будут оставаться на орбите десятки тысяч лет, а наши спутники GEO — миллионы лет. Хотя по человеческим меркам это долгие времена, они короткие по сравнению с 4,5 миллиардами лет существования Земли.
@DavidHammen: время жизни около 10 тысяч лет при плотности протонов 10 3 с м − 3 ? Вы уверены, что в этих расчетах не использовался неправильный режим Стокса для расчета потери импульса вместо режима Эпштейна?
@DavidHammen: при использовании перетаскивания Эпштейна я получаю время остановки перетаскивания т с "=" р с о л я г а / р г а с в т час е р м а л , и для а "=" 1 с м частица, встроенная в р г а с "=" 10 3 , Т "=" 1000 К водородная корона, получаем т с "=" 10 15 с ≈ 33 М у р с . Теперь, видя, что это масштабируется по размеру, мы достигаем возраста Солнечной системы при размере частицы 200 с м "=" 2 м , что не является впечатляюще большим, по сравнению, например, с распределением размеров в кольцах Сатурна или типичным моделированием столкновений.
Если бы Тейя столкнулась с Землей, образовались бы кольца? Если да, то ожидаем ли мы увидеть хотя бы некоторые остатки сегодня?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v