Quanto durano gli anelli planetari?


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Sono sorpreso che questa domanda non sia stata posta prima (qui o in Fisica), per quanto ne so. È quello che avrei potuto chiedere quando ero un po 'più giovane, e penso che gli altri lo chiederanno.

Ad ogni modo, è chiaro che gli anelli di Saturno non formeranno una luna , e lo stesso è probabilmente vero per altri sistemi di anelli. Tuttavia, suppongo che non dureranno per sempre (è solo una supposizione).

Quanto durano gli anelli planetari in generale? Quali meccanismi potrebbero farli dissipare / cadere a pezzi / terminare? Immagino che l' effetto Poynting-Robertson potrebbe entrare in gioco, ma non ne sono sicuro.

E per chiunque sia curioso, sì, ho controllato solo per divertirmi, e Yahoo Answers ha avuto un sacco di risposte davvero, molto cattive, non fornite e molto probabilmente inaccurate (dato che non c'era consenso), che vanno da "3 milioni di anni" a '13-18 miliardi di anni 'a' per sempre '.

Risposte:


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Sembra (e non sono un esperto) che l'evoluzione dell'anello di Saturno è governata principalmente dalla "diffusione viscosa" - collisioni tra particelle di anello; e anche dalle interazioni con le lune di Saturno (risonanze); e bombardamento con materiale meteorico.

Non sembra esserci consenso su quanti anni abbia il sistema ad anello. La maggior parte delle teorie sulla loro formazione ha luogo nelle prime fasi della vita del sistema solare, ma ci sono osservazioni che suggeriscono poca contaminazione da parte del materiale meteorico e quindi che gli anelli sono giovani.

Secondo Salmon et al. (2010) la viscosità nell'anello è fondamentale per la sua evoluzione e quindi le stime di età e durata. Man mano che il disco si diffonde a causa della viscosità, la viscosità stessa si ridurrà, rallentando l'evoluzione e quindi il sistema ad anello potrebbe non svuotarsi per molti miliardi di anni. D'altra parte, il confronto tra i modelli di diffusione viscosa con l'attuale profilo di densità degli anelli di Saturno suggerisce che hanno molto meno di un miliardo di anni. Tuttavia, va notato che altri autori hanno usato modelli simili per sostenere che gli anelli di Saturno si erano effettivamente formati 4,5 miliardi di anni fa ed erano molto più massicci (di un fattore ) di quanto lo siano oggi! (Charnoz et al. 2011)>100


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Un aggiornamento Cassini a questa risposta. Pensano che gli anelli di Saturno si siano formati nelle ultime centinaia di milioni di anni. sciencemag.org/news/2017/12/...
userLTK

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@userLTK: tale interpretazione si basa sulla sporcizia del ghiaccio circolare e sulla velocità con cui può essere "pulito" o "sporco". Questo è ancora molto dibattuto, e in questa riunione dell'EPSC / DPS ci sono state discussioni per entrambe le parti - il vecchio e il giovane anello.
AtmospherPrisonEscape

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La durata dell'anello varia enormemente a seconda della direzione di rotazione dell'anello e del periodo di rotazione del pianeta. Gli anelli retrogradi rientreranno dopo pochi milioni di anni.

Se un pianeta ruota più lentamente di 4,48 volte il periodo di orbita bassa, allora tutte le parti degli anelli inferiori a 2,7 rp verranno rallentate in modo ordinato e alla fine rientreranno. Se, come Saturno, il periodo planetario è inferiore a 4,48 volte il periodo in orbita bassa, gli anelli esterni saranno supportati in modo ordinato e avranno vite estese.


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Questi sono numeri molto specifici. Puoi spiegare come si presentano (o indicare riferimenti) e perché gli anelli retrogradi avrebbero una vita breve (e perché qualche milione di anni anziché qualche migliaio o qualche miliardo)?
Rob Jeffries,

@Ray Moses È questa la tua ipotesi o un fatto accertato? Le maree infatti discriminano tra le lune situate sotto l'orbita sincrona (Phobos) e quelle sopra di essa (Deimos). Questo, tuttavia, è inapplicabile agli anelli, perché una deformazione delle maree causata da un anello è (a) estremamente piccola, (b) o ordina m = 0 (che, semplicemente parlando, significa che questa è una vita, non un rigonfiamento).
Michael_1812,
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