Ci sono dei limiti su dove un anello planetario può formare e mantenere l'orbita rispetto al pianeta?
Devono trovarsi in un'orbita equatoriale circolare?
Esiste un'altitudine minima o massima, diciamo rispetto al limite di Roche, all'orbita geosincrona o ad altri punti nello spazio?
Risposte:
L' anello di Saturno Phoebeche ha un'inclinazione orbitale di 173 ° rispetto all'eclittica, quindi in realtà è in un'orbita retrograda ed è inclinato di 27 ° rispetto agli anelli interni di Saturno, mostra che chiaramente non c'è alcun limite all'inclinazione orbitale. Si sta alimentando dalla luna di Saturno Phoebe (probabilmente a causa di impatti di micrometeorite) indicando che finché l'anello planetario ha una fonte dei suoi materiali con orbita già inclinata, l'anello lo seguirà (preserva il momento angolare del suo corpo di origine). Ciò ovviamente non esclude le orbite polari, ma non abbiamo ancora visto anelli del genere. Teoricamente, però, la loro orbita è stabile quanto le altre purché non intersechi altri disturbi gravitazionali, come i punti di Lagrange, o percorsi di altri celesti che lo fermerebbero formando un anello completo con accrescimento (qualcosa che è solo parzialmente fatto da Iapeto che interseca l'anello di Phoebe). La maggior parte degli anelli planetari potrebbe essere fatta con i materiali propri del pianeta, e quindi seguirebbe naturalmente la propria rotazione, più o meno (a seconda della loro formazione) e preservando nuovamente il momento angolare.
Anche l'anello di Phebe è estremamente enorme, che si estende da 59 a 300 raggi di Saturno calcolati (osservato dal telescopio spaziale Spitzer della NASA nell'intervallo infrarosso tra 128 e 207 raggi di Saturno, altri possono essere letti in questo post sul blog di Emily Lakdawalla ), attestando che i materiali dell'anello non raggiungerebbero la velocità di fuga o sarebbero attratti gravitazionalmente di più da un altro corpo celeste (oltre la L 1punto) non c'è neanche un limite nelle loro dimensioni. In teoria, se per esempio immaginiamo un nano bruno canaglia che non è legato gravitazionalmente a nessun sistema solare e galleggia liberamente nel mezzo interstellare non vicino a nessuna stella, la dimensione dell'anello sarebbe limitata solo dalla pressione del mezzo interstellare. Almeno fino a quando il nano bruno in questione si avvicina ad un'influenza gravitazionale più forte e perde il suo anello, cioè.
Quindi la dimensione massima dell'anello sarebbe in teoria limitata solo al punto L 1 (dove le attrazioni gravitazionali di due corpi massicci si annullano a vicenda). Per quanto riguarda la distanza minima, ciò dipende dalla dimensione delle particelle di cui è composto l'anello, dall'allungamento dell'atmosfera del pianeta e dalla forza della sua pressione di radiazione che negherebbe l'attrazione gravitazionale. Quindi è difficile dare un giusto valore minimo. Se prendiamo un pianeta in rapida rotazione (ad esempio il pianeta nano Haumea) ad esempio, uno che ruoterebbe così velocemente da perdere effettivamente parte dei suoi materiali a causa del raggiungimento della velocità di fuga all'equatore del pianeta, e se assumiamo che questo processo possa essere sostenuto per un periodo abbastanza lungo, allora non c'è ogni minimo dato che il disco planetario toccherebbe essenzialmente la superficie del pianeta. Alla fine, il pianeta perderebbe gran parte della propria rotazione, simile a un pattinatore a rotazione rapida allungando le braccia, spostando parte della sua massa in un raggio più ampio, e il pianeta smetterebbe di riempire i materiali del disco.