Существуют ли какие-либо границы того, где планетарное кольцо может образовывать и поддерживать орбиту относительно планеты?
Должны ли они находиться на круговой экваториальной орбите?
Существует ли минимальная или максимальная высота, скажем, относительно предела Роша, геосинхронной орбиты или других точек в пространстве?
Ответы:
Кольцо Фиби Сатурнаон имеет наклонение орбиты на 173 ° к эклиптике, поэтому он фактически находится на ретроградной орбите и наклонен на 27 ° к внутренним кольцам Сатурна, что показывает, что нет никаких ограничений на наклонение орбиты. Он питается от спутника Сатурна Фиби (возможно, из-за микрометеоритных ударов), указывая на то, что, пока у планетарного кольца есть источник материалов с уже наклонной орбитой, кольцо будет следовать за ним (сохраняя момент импульса своего исходного тела). Это, конечно, не исключает полярные орбиты, но нам еще предстоит увидеть подобные кольца. Хотя теоретически их орбита так же устойчива, как и любая другая, до тех пор, пока она не пересекает другие гравитационные возмущения, такие как точки Лагранжа, или пути других небесных существ, которые остановили бы его, образуя полное кольцо с аккрецией (то, что только частично делает Япет, пересекающий кольцо Фиби). Большинство планетарных колец может быть сделано из собственных материалов планеты, и тогда они естественным образом следуют за своим собственным вращением, более или менее (в зависимости от их формирования) и снова сохраняя момент импульса.
Кольцо Феба также чрезвычайно велико, оно простирается от расчетных 59 до 300 радиусов Сатурна (наблюдалось космическим телескопом Спитцера НАСА в инфракрасном диапазоне между 128 и 207 радиусами Сатурна, более подробно можно прочитать в этом посте Эмили Лакдаваллы ), свидетельствуя об этом, пока материалы кольца не достигли бы скорости убегания или не были бы гравитационно притянуты другим небесным телом (за пределами L 1).точка) нет большого ограничения в их размере либо. Теоретически, если мы, например, представим какого-нибудь жулика-коричневого карлика, который гравитационно не связан с какой-либо солнечной системой и свободно плавает в межзвездной среде, не вблизи звезд, размер кольца будет ограничен только собственным давлением межзвездной среды. По крайней мере, пока коричневый карлик в вопросах не приблизится к более сильному гравитационному влиянию и не потеряет свое кольцо, то есть.
Таким образом, максимальный размер кольца в теории действительно будет ограничен только точкой L 1 (где гравитационные притяжения двух массивных тел компенсируют друг друга). Что касается минимального расстояния, то это зависит от размера частиц, из которых состоит кольцо, протяженности атмосферы планеты и силы ее радиационного давления , которое будет отрицать гравитационное притяжение. Поэтому трудно дать какое-либо справедливое минимальное значение. Если мы возьмем быстро вращающуюся планету (например, карликовая планета Хаумеав качестве примера, тот, который будет вращаться так быстро, что фактически потеряет некоторые из своих материалов из-за того, что достигнет скорости убегания на экваторе планеты, и если мы предположим, что этот процесс может продолжаться достаточно долго, то нет любой минимум, поскольку планетарный диск будет по существу касаться поверхности планеты. В конце концов, планета потеряет большую часть своего собственного вращения, подобно тому, как быстро вращающаяся фигуристка вытянет руки, сместив часть своей массы в больший радиус, и планета перестанет пополнять материалы диска.