มีขอบเขตใดบ้างที่วงแหวนของดาวเคราะห์สามารถก่อตัวและคงวงโคจรสัมพันธ์กับดาวเคราะห์ได้หรือไม่?
พวกเขาจะต้องอยู่ในวงโคจรของเส้นศูนย์สูตรวงกลมหรือไม่?
มีความสูงขั้นต่ำหรือสูงสุดพูดเกี่ยวกับขีด จำกัด Roche วงโคจร geosynchronous หรือจุดอื่น ๆ ในอวกาศหรือไม่?
คำตอบ:
แหวน Phoebeของดาวเสาร์ที่มีความโน้มเอียงของวงโคจร 173 °กับสุริยุปราคาดังนั้นมันจึงอยู่ในวงโคจรถอยหลังเข้าคลองและเอียง 27 °ไปยังวงแหวนด้านในของดาวเสาร์แสดงให้เห็นว่าไม่มีข้อ จำกัด ใด ๆ กับความเอียงของวงโคจร มันกำลังกินอาหารจากดวงจันทร์ Phoebe ของดาวเสาร์ (อาจเป็นเพราะผลกระทบของ micrometeorite) ที่ระบุว่าตราบใดที่วงแหวนของดาวเคราะห์มีแหล่งที่มาของวัสดุที่มีวงโคจรเอียงแล้ววงแหวนจะติดตามมัน (รักษาโมเมนตัมเชิงมุมของวัตถุกำเนิด) แน่นอนว่าไม่ได้ยกเว้นวงโคจรขั้วโลก แต่เรายังไม่เห็นวงแหวนใด ๆ เช่นนั้น ตามทฤษฎีแล้ววงโคจรของพวกเขานั้นมีความเสถียรเท่ากับตัวอื่นตราบใดที่มันไม่ได้ตัดการรบกวนความโน้มถ่วงอื่น ๆ เช่นจุดลากรองจ์ หรือเส้นทางของ celestials อื่น ๆ ที่จะหยุดมันก่อแหวนสมบูรณ์ด้วยการเพิ่ม (สิ่งที่ทำเพียงบางส่วนโดย Iapetus ตัดกันแหวน Phoebe) วงแหวนของดาวเคราะห์ส่วนใหญ่อาจทำจากวัสดุของดาวเคราะห์เองและจากนั้นจะติดตามการหมุนของตัวเองไม่มากก็น้อย (ขึ้นอยู่กับการก่อตัว) และรักษาโมเมนตัมเชิงมุมอีกครั้ง
แหวน Phebe มีขนาดใหญ่มากยืดจากการคำนวณรัศมี 59 ถึง 300 Saturn (สังเกตจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของนาซ่าในช่วงอินฟราเรดระหว่าง 128 ถึง 207 รัศมีของดาวเสาร์สามารถอ่านได้มากขึ้นในบล็อกโพสต์ของ Emily Lakdawalla ) วัสดุของวงแหวนจะไม่ถึงความเร็วในการหลบหนีหรือถูกดึงดูดด้วยแรงโน้มถ่วงของวัตถุท้องฟ้าอื่น (เกินกว่า L 1)จุด) มีขนาดไม่ จำกัด เท่ากัน ตามทฤษฎีแล้วถ้าเราจินตนาการถึงดาวแคระน้ำตาลที่ไม่เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงกับระบบสุริยะใด ๆ และลอยอย่างอิสระในสื่อระหว่างดวงดาวที่ไม่ได้อยู่ใกล้ดาวใด ๆ ขนาดของวงแหวนจะถูก จำกัด ด้วยแรงกดดันของดาวฤกษ์ อย่างน้อยก็จนกว่าดาวแคระน้ำตาลในคำถามจะเคลื่อนที่เข้าใกล้อิทธิพลความโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งขึ้นและสูญเสียวงแหวนนั่นคือ
ในทางทฤษฎีแล้วขนาดสูงสุดของแหวนจะ จำกัด อยู่ที่ L 1 เท่านั้น (ที่ซึ่งแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงของวัตถุขนาดใหญ่สองชิ้นถูกยกเลิกซึ่งกันและกัน) สำหรับระยะทางที่น้อยที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาคที่วงแหวนทำขึ้นยืดชั้นบรรยากาศของโลกและความแข็งแรงของแรงดันการแผ่รังสีที่จะดึงดูดความสนใจจากแรงโน้มถ่วง ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะให้มูลค่าขั้นต่ำยุติธรรม ถ้าเราใช้ดาวเคราะห์หมุนเร็ว (เช่นดาวเคราะห์แคระ Haumea) เป็นตัวอย่างหนึ่งที่จะหมุนเร็วจนจริง ๆ แล้วมันจะสูญเสียบางส่วนของวัสดุเนื่องจากถึงความเร็วในการหลบหนีที่เส้นศูนย์สูตรของโลกและถ้าเราคิดว่ากระบวนการนี้สามารถยั่งยืนเป็นระยะเวลานานพอแล้วไม่มี อย่างน้อยที่สุดเท่าที่จานดาวเคราะห์จะสัมผัสพื้นผิวดาวเคราะห์เป็นหลัก ในที่สุดดาวเคราะห์จะสูญเสียการหมุนของตัวเองคล้ายกับนักสเก็ตลีลาที่หมุนเร็วโดยการเหยียดแขนของเธอโดยการขยับมวลของมันให้กลายเป็นรัศมีที่มีขนาดใหญ่ขึ้นและดาวเคราะห์ก็จะหยุดเติมวัสดุของดิสก์