Frage:
Wodurch werden Objekte gezeitengesperrt?
Ninjanoel
2015-10-17 02:18:21 UTC
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Ich versuche, eine Schwerkraftsimulation (Sonnenplaneten usw.) zu schreiben, und hoffte, dass die Gezeitenverriegelung ein demonstriertes Merkmal sein könnte.

Die Verwendung einer einfachen Schwerkraftgleichung hat einige interessante Ergebnisse erbracht, aber ( Ich sehe nichts, was die Gezeitenverriegelung fördern würde. Nach einigem Lesen scheint es jedoch durchaus üblich zu sein, dass Gezeiten blockiert werden, Planeten und ihre Satelliten, Planeten und Sonnen, Sonnen und andere Sonnen (Doppelsterne).

Ist dies ein Ergebnis der Entstehungsphase dieser Objekte? oder ist es irgendwie eine Funktion der Schwerkraftgleichung?

Haben Sie Ihre Sterne / Planeten als Punktmassen oder als Kugeln modelliert? Gezeitenverriegelung tritt nur auf, wenn Sie Sterne / Planeten mit einem Volumen ungleich Null behandeln (und daher übt die Gravitationskraft ein Drehmoment aus, das den Drehimpuls ändert).
Einer antworten:
James K
2015-10-19 01:53:01 UTC
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Gezeitenverriegelung tritt auf, weil der Planet den Satelliten in ein Oval verformt, wobei die lange Achse zum Planeten zeigt. Wenn sich der Satellit dreht, bewegt sich die lange Achse nicht mehr in Richtung des Planeten, und die Schwerkraft des Planeten zieht ihn tendenziell zurück und verlangsamt die Drehung, bis eine Seite permanent dem Planeten zugewandt ist. Gezeitenverriegelung ist kein Ergebnis der Formationsprozesse, sondern eine Folge davon, dass Satelliten nicht perfekt starr sind.

Um die Auswirkungen von Gezeiten auf die Umlaufbahnen und Rotationsperioden von Satelliten zu modellieren, müssen Sie mehrere kennen wichtige Informationen.

Zuerst müssen Sie natürlich die Größe des Planeten und des Satelliten (sowohl in Bezug auf Masse als auch Radius), die Form der Umlaufbahn und die Rotationsrate von Planet und Satellit kennen. Für viele Objekte sind diese Werte bekannt.

Als nächstes müssen Sie wissen, wie der Satellit und der Planet durch die Schwerkraft des anderen deformiert werden und wie viel Gezeitenerwärmung auftritt . Dies sind die sogenannte "Liebeszahl" (nach Augustus Love) und die Dissipationsfunktion Q.

Es ist schwer, diese abzuschätzen. Für das Erdmondsystem ist bekannt, dass das Verhältnis k / Q 0,0011 beträgt. (aber die Erde ist ein schlechtes Modell für andere Planeten, die keinen wesentlichen Ozean oder einen flüssigen Kern haben)

Für andere Planeten variiert der Wert von Q zwischen 10 und 10000 mit größeren Werten für die Gasriesen und k kann aus der Steifigkeit der Körper geschätzt werden.

Ein einfaches Gravitationsmodell kann die Feinheiten der Gravitationswechselwirkung zwischen zwei sich gegenseitig verformenden Körpern nicht erfassen. In den meisten Simulationen werden die Planeten als Punkte oder höchstens als Kugeln modelliert, und das ist gut so genug für alle außer den Berechnungen mit höchster Genauigkeit.

Gezeitenverriegelung dauert (nach menschlichen Maßstäben) lange, aber im Vergleich zum Alter des Sonnensystems relativ kurz. Die benötigte Zeit hängt sehr stark vom Radius der Umlaufbahn ab (Ordnung 6).

Eine direkte Simulation wäre mehr oder weniger unmöglich: Die Verformungen sind zu klein und die Zeitskala für die Verriegelung ist zu groß. Es wäre möglich (wenn auch schwierig), die Gezeitenverriegelung in einer Simulation mit unrealistischen Werten für die Steifigkeit des Satelliten und die Größe des Planeten (Think Jelly World, umkreist ein (Newtonsches) Schwarzes Loch) zu modellieren, sodass die Verformung größer und größer ist die Sperrzeit kürzer. Die Modellierung der elastischen Verformung eines Körpers unter Schwerkraft ist jedoch alles andere als trivial.

Diese Antwort gefällt mir sehr gut! Auch das verknüpfte Papier * Q im Sonnensystem * ist eine Freude zu lesen, da es seine Zeit in Anspruch nimmt und die Dinge gut erklärt. Das muss ein Klassiker sein.
Gerade jetzt habe ich erkannt, dass sich die Gezeitenverriegelung aufgrund statischer Verformungen (zum Beispiel eines binären Systems aus felsigen Asteroiden) möglicherweise etwas anders entwickelt als das Erde-Mond-System. Jetzt ist es Zeit, Spaß mit Mathe zu haben. Die besten Antworten sind diejenigen, die mehr Fragen aufwerfen! :) :)


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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