Наскільки товстими можуть бути планетарні кільця?


14

Це виникло з коментаря Worldbuilding .

У нас є дані з чотирьох планет Сонячної системи з кільцями, що не забезпечує дуже хороший розмір вибірки. Спостереження за екзопланетами це могло б змінити, але я очікую, що наразі будь-яка відповідь буде просто теоретичною.

Наскільки товстими можуть бути планетарні кільця? Я припускаю, що це залежатиме від кількості матеріалу, але я не знаю.


Відповіді:


4

Існує пояснення, чому кільця сплющуються тут . Загальний механізм полягає в тому, що частинки стикаються і набувають дуже рівномірний імпульс. Таким чином, будь-яка постановка, що дає незвично товсті кільця, по суті є "обманом".

Ось кілька способів:

Місяці можуть викликати спіральні хвилі в кільцях, надаючи їм більше структури в напрямку z. У тих, що відомі на кільцях Сатурна, амплітуда режимів становить всього 10-100 м, але більші Місяці можуть легко збільшувати це.

Інший спосіб - просто мати масивні кільця. Тоді вони не можуть отримати більш сплющені, оскільки немає більше порожнього місця для видалення.

Нахилене кільце відносно орбіти Планет навколо зірки зазнає припливних сил, доки радіус кілець є деякою помітною часткою орбітального радіуса планети. З контексту, який викликав питання, це не підходящий механізм, окрім можливості мати настільки низьку щільність, що зіткнення частинок є рідкісними.

Однак більш перспективні:

Гало кільце Юпітера оцінюється приблизно в 12500 км товщиною (приблизно такий же , як діаметр Землі), і дуже дрібний пил утримується від конденсації в диск з допомогою обох магнітних полів Юпітера, і ітерацій з Галилейським Місяці.

У нас в Сонячній системі є чотири планети з кільцями, тому розмір вибірки досить малий. Застосовуючи статистичну методологію малих вибірок, у цьому випадку незвичне застосування німецької проблеми з танком , ми можемо дати грубу, але реалістичну максимальну товщину кільця:

Nm+mk1

Де - найбільше спостережуване значення, а - розмір вибірки.mk

Трохи модифікований, щоб отримати не цілу версію, яка має певний сенс, ми отримуємо:

maxthickness12500km+12500km416000km

Ні в якому разі не дуже певна межа, а принаймні щодо того, що можна отримати з того, що ми знаємо.


1

Вони повинні бути майже ідеально рівними. Якщо ви спробуєте додати матеріал із основної осі, завдяки механіці орбіти він би впав у бік площини кілець, а потім, коли наблизиться, гравітаційне гасіння зменшило б його коливання з часом.

Це має сенс?


Я думаю, що питання стосується цієї механіки не принципу, а обмежень
SE - перестаньте стріляти з хороших хлопців

@ Права Хоманфана. Я знаю, чому кільця відносно тонкі; Я просто не знаю, наскільки товстим він може бути.
HDE 226868
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.