Io ไม่ถูกฉีกขาดโดยแรงคลื่นระหว่างการก่อตัวอย่างไร

ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีไอโอนั้นเป็นวัตถุที่มีความว่องไวมากที่สุดตัวหนึ่งในระบบสุริยะ เหตุผลตามหน้านักวิทยาศาสตร์ของนาซ่าหน้าIo: ภูเขาไฟของคุณอยู่ในสถานที่ที่ไม่ถูกต้องเชื่อว่าเกิดจากการที่ไอโอถูก

ติดอยู่ในสงครามชักเย่อระหว่างแรงดึงดูดอันมหาศาลของจูปิเตอร์และแรงดึงที่เล็กลง แต่จับเวลาได้อย่างแม่นยำจากดวงจันทร์สองดวงที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งโคจรรอบต่อจากจูปิเตอร์ - ยูโรปาและแกนีมีด Io โคจรเร็วกว่าดวงจันทร์อื่น ๆ เหล่านี้ทำการโคจรสองครั้งทุกครั้งที่ Europa เสร็จหนึ่งและสี่โคจรสำหรับแต่ละ Ganymede ช่วงเวลาปกตินี้หมายความว่า Io รู้สึกถึงแรงดึงแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งที่สุดจากดวงจันทร์ใกล้เคียงในตำแหน่งวงโคจรเดียวกันซึ่งทำให้วงโคจรของ Io แปรเปลี่ยนเป็นรูปวงรี สิ่งนี้ทำให้ Io งอเมื่อเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ดาวพฤหัสบดี

ดังนั้นไอโอเริ่มก่อตัวอย่างไรตั้งแต่เกิดความเครียดจากกระแสน้ำขึ้นน้ำลง? สิ่งนี้บ่งชี้ (และมีหลักฐานอะไรบ้าง) ที่ Io 'ย้ายไปอยู่ในวงโคจรปัจจุบัน?

ไม่มันไม่ใช่แค่เรื่องของการย้ายถิ่น คุณต้องคำนึงถึงข้อเท็จจริงสองประการ

หนึ่งในนั้นคือ (ตามที่แสดงให้เห็นถึงประสบการณ์) แรงโน้มถ่วงของตัวเองของ Io นั้นเพียงพอที่จะหลีกเลี่ยงมันที่เกิดจากแรงคลื่น มันเป็นเช่นนั้นตลอดประวัติศาสตร์: Io ไม่สามารถเกิดขึ้นได้หากมันเริ่มรวมตัวกันในวันนี้ แต่มันถูกสร้างขึ้นในเวลาเดียวกัน Europa และ Ganymede ทำ: พวกเขาทั้งสามเติบโตในแบบคู่ขนาน

อีกอย่างคือเสียงสะท้อนการโคจรซึ่งทำให้วงโคจรนั้นมีความสัมพันธ์กับจำนวนเต็มอย่างง่ายกับ Europa และ Ganymede อย่างเสถียร Io ไม่สามารถสร้างได้ในที่อื่น

ฉันคิดว่าคำตอบอื่น ๆ นั้นถูกต้องสำหรับการย้ายถิ่น แต่มีข้อบกพร่องในวิธีการถามคำถามนี้ซึ่งควรได้รับการแก้ไข นอกจากนี้ยังควรดูการก่อตัวของดาวพฤหัสบดีด้วย

หนึ่งในกฎของการก่อตัวของดาวเคราะห์ก็คือโมเมนตัมเชิงมุมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง จริงอยู่ที่บางโมเมนตัมเชิงมุมได้รับโอนเป็นความร้อนและบางส่วนได้รับหายไปสำหรับวัสดุใด ๆ ที่หนีออกมาจากระบบและจำนวนเล็ก ๆ จะหายไปในการหลบหนีของการแผ่รังสีความร้อน (นั่นเป็นปัจจัยใหญ่ที่มีดาวมากกว่าดาวเคราะห์) แต่ความแตกต่างเล็ก ๆ เหล่านี้โดยทั่วไปเราสามารถพูดได้ว่าโมเมนตัมเชิงมุมของวัสดุที่บรรจุอยู่นั้นได้รับการอนุรักษ์และไม่ใช่ทั้งหมดที่ตกลงสู่โลก บางคนยังคงอยู่ในวงโคจรรอบดาวเคราะห์เช่นดวงจันทร์วงแหวนหรือเมฆฝุ่น

ดาวล้างพื้นที่ในวงโคจรที่ใกล้เข้ามาอย่างรวดเร็ว ด้วยดาวเคราะห์ที่เกิดขึ้นช้ากว่ามากดังนั้นดาวพฤหัสน่าจะยังคงมีวงโคจรที่คลุมเครือของน้ำแข็งฝุ่นและเศษซากขนาดเล็กอยู่พักหนึ่งแม้กระทั่งหลังจากที่ดวงจันทร์เริ่มก่อตัว

รูปแบบมาตรฐานของดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีคือว่ามันอาจจะผ่านไม่กี่รุ่นของการก่อตัวของดวงจันทร์ไว้ในระบบคลาวด์โคจรของเศษและในเวลาที่ตกไปอยู่ในโลกในขณะที่ดวงจันทร์ใหม่เกิดขึ้นและเมื่อเวลาผ่านไปดิสก์โคจรและก๊าซบางตา ออก. จากแบบจำลองนี้ไอโอเชื่อว่าเป็นส่วนหนึ่งของการก่อตัวดวงจันทร์ของดาวพฤหัส

จากลิงค์ Wikipedia ด้านบน:

การจำลองแนะนำว่าในขณะที่แผ่นดิสก์มีมวลค่อนข้างสูงในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งเศษส่วนจำนวนมาก (หลายสิบเปอร์เซ็นต์ของเปอร์เซ็นต์) ของมวลของดาวพฤหัสบดีที่จับจากเนบิวลาดวงอาทิตย์ถูกส่งผ่านไป อย่างไรก็ตามมีเพียง 2% ที่มวลของโปรโต - ดิสก์ของดาวพฤหัสบดีจำเป็นต้องอธิบายดาวเทียมที่มีอยู่ 3ดังนั้นอาจมีดาวเทียมมวลชนกาลิลีหลายชั่วอายุคนในประวัติศาสตร์ยุคแรกของดาวพฤหัสบดี ดวงจันทร์แต่ละดวงอาจหมุนวนเป็นดาวพฤหัสบดีเนื่องจากการลากจากดิสก์ด้วยดวงจันทร์ใหม่จากนั้นก่อตัวขึ้นจากเศษซากใหม่ที่จับจากเนบิวลาดวงอาทิตย์ 3เมื่อถึงเวลาที่การก่อตัวของยุคปัจจุบัน (อาจเป็นครั้งที่ห้า) ดิสก์นั้นบางลงเพื่อไม่ให้รบกวนวงโคจรของดวงจันทร์อีกต่อไป 4

การหมุนอย่างรวดเร็วและแรงไทดัลของจูปิเตอร์จะแนะนำว่าดวงจันทร์ควรเคลื่อนที่ออกจากมันคล้ายกับดวงจันทร์ของเราเคลื่อนตัวออกจากโลก แต่กลุ่มเมฆที่โคจรอยู่นั้นมีแนวโน้มที่จะโคจรรอบดวงจันทร์ช้าและทำให้พวกมันตกลงไปในโลก สนามแม่เหล็กอันทรงพลังของจูปิเตอร์และอนุภาคที่มีประจุที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วอาจมีผลกระทบการรวมกันนั้นยากเกินไปสำหรับฉันที่จะบอกว่า Io เคลื่อนเข้าด้านในของเราออกด้านนอกมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวมากเกินไปและแม้แต่การประเมินว่า เกรด

แต่ฉันพูดนอกเรื่องแม้ว่าฉันอยากจะชี้ให้เห็นว่าไอโอไม่เชื่อว่าจะเกิดขึ้นกับดาวพฤหัสบดี แต่ก่อตัวในภายหลัง คำถามถามว่าการโคจรของเศษซากสามารถเอาชนะพลังคลื่นระหว่างดาวพฤหัสและดวงจันทร์ขนาดใหญ่อื่น ๆ เช่น Ganymede และ Callisto ได้อย่างไร

เมฆที่โคจรรอบเศษในดิสก์ทั่วโลกที่สามารถรวมกันเป็นดวงจันทร์ที่มีให้มันนอกของเหลวโรช จำกัด ดวงจันทร์ที่แข็งเริ่มแตกสลายโดยปกติแล้วจะเข้าใกล้ขีด จำกัด โรชที่เข้มงวดใกล้กับดาวเคราะห์เนื่องจากความสมบูรณ์ของโครงสร้าง

สำหรับการก่อตัวของดวงจันทร์สิ่งที่ต้องทำคือมีความหนาแน่นของเศษซากเพียงพอและเศษขยะอยู่นอกขีด จำกัด ของโรชของเหลว มันไม่สำคัญว่าความหนาแน่นของวงแหวนที่กำลังโคจรอยู่นั้นต่ำสิ่งที่สำคัญก็คือเมื่อการรวมตัวกันเริ่มขึ้นแล้วโปรโต - มูนนั้นอยู่นอกขีด จำกัด Roche มันเป็นความหนาแน่นของดวงจันทร์ไม่ใช่ขนาดที่กำหนดว่า Rocheจะสัมพันธ์กับ ดาวเคราะห์มันโคจร ข้อมูลดวงจันทร์อาจเริ่มต้นมีความหนาแน่นต่ำกว่าเนื่องจากมีขนาดเล็กลงดังนั้นจึงอาจมีขีด จำกัด โรชที่สอดคล้องกันซึ่งอยู่ห่างจากดาวเคราะห์มากขึ้น แต่การแปรผันคือรูบรากของความหนาแน่นดังนั้นขอบเขต จำกัด โรชจะไม่ เป็นทุกสิ่งที่ไกลออกไปมากเมื่อเริ่มก่อ

โปรโต - มูนไม่จำเป็นต้องเพิ่มเศษซากแหวนทั้งหมดในครั้งเดียวมันจะต้องสามารถเก็บสิ่งที่มันเข้ามาใกล้มากและนั่นเป็นผลิตภัณฑ์ของการอยู่นอกขีด จำกัด ของโรชของเหลว ในเวลาที่ดวงจันทร์เคลียร์พื้นที่ที่มันโคจรและดังที่ได้อธิบายไว้ในคำตอบอื่น ๆ การโยกย้ายมีบทบาทในการก่อตัวของดวงจันทร์ แต่การย้ายถิ่นไม่ใช่เหตุผลที่ก่อตัวดวงจันทร์ซึ่งเป็นผลมาจากความหนาแน่นเพียงพอของการโคจร ดิสก์และแรงโน้มถ่วง

(หวังว่ามันสมเหตุสมผลแล้วฉันไม่แน่ใจว่าฉันจะอธิบายส่วนสุดท้ายได้หรือไม่)