Может ли быть луна внутри планетарного кольца?

Вы когда-нибудь слышали о лунах-пастухах ? Луны-пастухи — это луны (как правило, не очень массивные), которые вращаются вокруг середины планетарных колец, создавая промежутки в материале. Они также сохраняют материал кольца там, где он есть, а не позволяют ему рассеиваться:

^{Изображение предоставлено пользователем Википедии The Viewer под лицензией Creative Commons Attribution 3.0 Unported .}

Примеры пастушьих лун включают:

• Прометей
• Янус
• Эпиметей
• Метис
• Адрастея
• Сковорода
• Корделия
• Офелия
• Галатея

Список Солнечной системы можно продолжить.

Посмотрите это видео (которое vanillagod опередил меня ) Прометея (справа) и Пандоры (слева), вращающихся вокруг Сатурна по его кольцу F:

^{Изображение в свободном доступе.}

Кольца выходят за края изображения; эти зазоры относительно невелики.

Да, вы абсолютно можете иметь луну, вращающуюся вокруг системы колец. На самом деле, у нас есть прекрасный пример этого в нашей собственной Солнечной системе: кольцо Сатурна А имеет щели Энке и Киллер , в которых вращаются спутники Пан и Дафнис соответственно.

Так что, если вам нужна кольцевая система с лунами, вращающимися внутри нее, вперед. Если вы хотите сделать это реалистичным, просто убедитесь, что луны расчищают достаточно места для себя, что создаст коридор шире, чем диаметр луны (лун).

Для сравнения, ширина щели Энке составляет 325 км, средний радиус Пана составляет 14,1 ± 1,3 км (таким образом, средний диаметр 28,2 ± 2,6 км), а ширина щели Килера составляет 42 км, а диаметр Дафниса составляет примерно 8 км. Таким образом, для такой луны кажется разумным расчистить коридор шириной примерно в 5-10 раз больше диаметра луны в системе колец. Если смотреть под каким-либо другим углом, кроме прямого, для любой луны разумного размера этот промежуток будет хорошо виден.

И поскольку фотографии привлекают всеобщее внимание, даже несмотря на то, что они маленькие, вот вид Пана сбоку, любезно предоставленный НАСА через Википедию :

и Дафнис сверху или снизу (трудно сказать):

В частности, в контексте изображения Пана стоит иметь в виду, что толщина колец Сатурна составляет менее 1 км .

Одна картинка стоит тысячи слов.

Проверьте самую левую его часть.

Нажмите, чтобы увеличить картинку (это источник).

И исходник тоже.

Редактировать: ответ HDE также использует в качестве примера луны Сатурна, и его ответ еще лучше.

Зависит от луны. Кольца существуют, потому что они находятся внутри предела Роша .

Любой лунник внутри колец должен быть маленьким и сделанным из прочного материала , чтобы он не порвался. Насколько сильный зависит от того, насколько близко вы подходите к основному. Таким образом, вы можете получить цельный металлический слиток, способный противостоять приливной силе, где он уже раскололся на любых естественных трещинах или границах между различными материалами.

Можно рассчитать детали для конкретной ситуации.

Другие указывали, что такие спутники будут влиять на кольца.

Я думаю, проблема в том, как быстро будет расти Луна, поскольку она медленно накапливает массу из кольца. Луна — это не что иное, как большой кусок обломков в кольце, поэтому она будет притягивать гораздо меньшую пыль в кольце, а не медленно измельчаться упомянутой пылью.

Стабильное «кольцо» астероидов будет означать, что астероиды имеют небольшую разницу скоростей относительно друг друга, поэтому хаотических столкновений, которые могут угрожать Луне, не произойдет, иначе кольцо астероидов просто самоуничтожится само по себе, независимо от того, была ли там Луна. или нет.

Если «луна» — это всего лишь самый большой оставшийся фрагмент более крупного вращающегося тела, которое все еще находится на ранних стадиях выхода на кольцевую орбиту после фрагментации, тогда он может быть сбит и расколоться дальше, но, вероятно, это будет неправильная форма. объект, а не то, что мы обычно характеризуем как «луну» (хотя есть луны в форме картофеля).

Посмотрите, как люди думают, что Марс «украл» свои спутники из пояса астероидов. Если вы предполагаете, что планета с уже существующей системой колец может заманить на свою орбиту более крупный астероид, как это сделал Марс, тогда у вас может быть и кольцо, и луна, по крайней мере, какое-то время. Вероятно, они будут занимать разные орбиты, но в конечном итоге Луна притянет и поглотит все фрагменты колец (или ударит их и отправит на хаотические орбиты, возможно, некоторые из них упадут и ударятся о планету, что нехорошо!)

Это, безусловно, возможно.
В книге Ларри Эспозито «Кольца планет: взгляд после равноденствия» он говорит о «Кольце-Луне».

кольцевая луна луна рядом или внутри кольца

Найдено в глоссарии указанной книги. Это означает, что должна существовать возможность существования такого события и быть физически возможным.

Хотя я считаю, что это не может длиться слишком долго, поскольку Луна внутри кольца будет медленно включать всю свою массу в свою собственную, пока он вращается вокруг планеты быстрее, чем отдельные более мелкие частицы, составляющие кольцо. В человеческом масштабе это все еще должно занять некоторое время, поэтому для истории может быть луна внутри кольца.

Рассмотрим это видео о двух лунах Сатурна о бите с выпуклостью в кольце.