Если кольца Сатурна не могут слиться в луну из-за приливных сил, то как могут существовать луны-пастухи?

Из Википедии :

В небесной механике предел Роша, также называемый радиусом Роша, представляет собой расстояние, в пределах которого небесное тело, удерживаемое вместе только собственной силой тяжести, распадется из-за приливных сил второго небесного тела, превышающих гравитационное самопритяжение первого тела. .

Внутри предела Роша орбитальный материал рассеивается и образует кольца, тогда как вне предела материал имеет тенденцию к слиянию.

Однако, если приливные силы достаточно сильны, чтобы предотвратить слияние колец, то как спутники-пастухи , такие как Пан и Дафнис , могут существовать, не разрушаясь приливными силами Сатурна, несмотря на то, что буквально вращаются внутри самих колец?

Ответы (1)

Предел Роша рассчитывается в предположении, что вращающееся тело удерживается вместе только за счет своей гравитации, т.е. нет никаких сил сцепления с телом, которые помогают удерживать его вместе. Для больших тел это разумное предположение, и именно поэтому большие небесные тела имеют приблизительно сферическую форму. Их гравитация настолько сильнее любых сил сцепления, что материал, из которого они сделаны, течет, как жидкость, образуя сферу. Когда вы помещаете большое тело внутрь предела Роша, приливные силы также заставят его течь и в конечном итоге разорвут его на части.

Однако по мере уменьшения размера тела гравитационные силы уменьшаются до тех пор, пока они не станут меньше сил сцепления. Причина, по которой гора Эверест может существовать, заключается в том, что прочность ее породы сопротивляется гравитационным силам, пытающимся сплющить ее, и если вы поместите Эверест внутрь (например) предела Роша Сатурна, те же силы сцепления не позволят ей разорваться на части.

Вот почему внутри колец могут существовать маленькие спутники. Эти спутники достаточно малы, чтобы прочность материала, из которого они сделаны, могла противостоять приливным силам, пытающимся их разорвать.