В ответах на этот вопрос о встречах с Юпитером постоянно упоминается предел Роша, внутри которого твердые объекты разрушаются из-за приливных гравитационных градиентов.
В каком временном масштабе действительно проявляется этот эффект? Предел Роша обычно обсуждается в контексте почти круговых спутниковых орбит, подразумевая, что шкала времени может быть довольно большой - даже миллионы лет.
Для траектории столкновения, такой как обсуждалась в связанном вопросе, время от входа в предел Роша до контакта может измеряться в минутах или часах. Будет ли у тела размером с Землю, приближающегося к Юпитеру, время между входом в предел Роша и столкновением с Юпитером?
Предел Роша в этом случае составляет около 53 000 км (при условии плотности Земли для нарушителя). Если и произойдет столкновение, то оно произойдет в течение не более 35 минут после пересечения границы Роша.
Предел Роша — это как раз расстояние от Юпитера, на котором «растяжение» объекта приливной силой Юпитера превышает внутреннюю гравитационную силу объекта.
Так что, конечно, в каком-то смысле да, 35 минут достаточно, чтобы Земля «раскололась». Все, что находится на поверхности, например, пыль, мусор, атмосфера, пешеходы и гидросфера, которая с астрономической точки зрения является «частью Земли», начнет падать с поверхности Земли, начиная с предела Роша. . Обратите внимание, что это происходит с обеих сторон, когда предметы «падают» либо к Юпитеру, либо от него, по той же причине, что и два прилива в день.
Однако у Земли есть некоторая прочность на растяжение, а это означает, что все, что «прибито гвоздями», должно быть ближе к Юпитеру, прежде чем оно оторвется от поверхности. В течение 35 минут Земля, вероятно, не очень пластична (или, во всяком случае, ее поверхность), поэтому вопрос не во времени, а в величине силы. Камень не будет медленно сдаваться в течение 35 минут, как растягивание жевательной резинки с постоянной силой, пока она не истончится и не разделится на две части. Он либо достигнет предела прочности и катастрофически разобьется, либо нет.
Приливная сила пропорциональна обратному кубу расстояния, поэтому она довольно быстро нарастает в течение 35 минут до удара. Однако предел, который вы указываете, составляет немногим более 1/3 диаметра Юпитера, поэтому я подозреваю, что большая часть Земли все еще будет цельной, когда она «ударит» (или «войдет», если хотите) на поверхность Юпитера. . Однако геолог или архитектор могут прийти и возразить мне, поскольку камень не обладает большой прочностью на растяжение по сравнению с его весом. Таким образом, может потребоваться, чтобы приливная сила превышала вес Земли на небольшую долю, прежде чем большие куски скалы оторвутся (или, вы знаете, континенты).
Кроме того, я считаю, что любой, кто стоит на поверхности, почувствует, что планета распадается, прежде чем это произойдет на самом деле. Любая приливная деформация ядра разрушит менее текучую поверхность еще до того, как она оторвется.
Предел Роша не приводит к мгновенной деградации объекта, он должен двигаться по орбите в пределах предела Роша, чтобы деградировать. Считается, что Фобос, более крупный и близкий спутник Марса, вращается внутри предела Роша и еще не распался на части.
Таким образом, несправедливо говорить, что объект, пересекающий Юпитер, развалится на части в результате ограничения Роша. Однако, как только вы пересечете предел Роша, для такого слабо удерживаемого вместе объекта, как комета, возрастает вероятность того, что он распадется. И чем ближе, тем вероятнее.
Комета Шумейкера-Леви на самом деле представляла собой разрозненное скопление камней и распалась, когда достигла предела Роша Юпитера, примерно за 2 года до столкновения с Юпитером. Но если что-то более прочно удерживается вместе (например, Земля), оно, вероятно, не распадется, но вызовет сильные атмосферные приливы из-за приливного стресса и может потерять его из-за аккреционного диска, соединяющегося с Юпитером. В противном случае любой объект, направляющийся по курсу прямого удара, вероятно, оставался бы почти неповрежденным до удара из-за более сильных сил сцепления и собственной гравитации, чем амплитуда приливного напряжения в пределах радиуса Роша.
Якк
Стив Джессоп
Стив Джессоп
Стив Джессоп
Луан
Стив Джессоп
Луан
дотанкоэн
Луан
дотанкоэн
Питер Кордес
дотанкоэн