Vores satellit, Månen, ligger i en gennemsnitlig afstand på 384.400 kilometer fra Jorden. Hvert år bevæger den sig væk 3,4 centimeter. Dette betyder, at månen muligvis holder op med at være vores satellit med millioner af år. Hvad ville der ske, hvis scenariet var det modsatte? Det vil sige, hvis månen kom lidt tættere på vores planet hvert år. Denne kendsgerning er kendt som Roche grænse. Hvad er denne Roche-grænse?
I denne artikel forklarer vi alt om det.
Hvis månen kom tættere på vores planet
Først og fremmest skal det nævnes, at dette er totalt fiktivt. Månen har ingen måde at komme tæt på vores planet, så dette er alt sammen et gæt. Faktisk vil månen i virkeligheden fortsætte med at bevæge sig længere og længere væk fra Jorden hvert år. Lad os gå tilbage til den tid, hvor vores planet stadig var nyoprettet, og den bane, vores satellit havde i, var tættere end den nuværende. På dette tidspunkt var afstanden mellem planet og satellit mindre. Derudover roterede jorden hurtigere på sig selv. Dage var kun seks timer lange, og månen tog kun 17 dage at fuldføre sin bane.
Tyngdekraften, som vores planet udøver på månen, er ansvarlig for at bremse dens rotation. Samtidig er tyngdekraften, som månen udøver på vores planet, det, der har bremset rotation. Af denne grund er dagene på jorden i dag 24 timer lange. Ved at forblive ved et systems vinkelmoment er det månen, der har bevæget sig væk fra os for at kompensere.
Bevaring af vinkelmoment er en vigtig ting at bevare i begge retninger. Hvis månen tager mere end en dag at bane, vil effekten være den samme som vi ser her. Det vil sige, at planetens rotation sænkes, og satellitten bevæger sig væk for at kompensere for det. Men hvis månen roterer hurtigere på sig selv, vil den give den modsatte effekt: planetens rotation vil accelerere, de dage, der varer kortere tid, og satellitten kommer endnu tættere på at kompensere.
Effekter af tyngdekraften på Roche-grænsen
For at forstå dette skal vi vide, at tyngdekraften bliver mere kompliceret, hvis vi kommer tæt nok på. Der er et punkt, hvor alle gravitationsinteraktioner falder sammen. Denne grænse er kendt som Roche-grænsen. Det handler om den effekt, som et objekt har, når det understøttes af dets egen tyngdekraft. I dette tilfælde taler vi om månen. Hvis månen kommer så tæt på en anden genstand, at tyngdekraften kan ende med at deformere og ødelægge den. Denne Roche-grænse gælder også for stjerner, asteroider, planeter og satellitter.
Den nøjagtige afstand afhænger af begge objekters masse, størrelse og tæthed. For eksempel er Roche-grænsen mellem jorden og månen 9.500 kilometer. Dette tages i betragtning ved behandling af almindelig måne fra den faste. Denne grænse betyder, at Hvis vores satellit var 9500 kilometer eller mindre væk, ville vores planets tyngdekraft overtage sin egen. Som en konsekvens ville månen blive forvandlet til en ring af fragmenter af materiale, der knuste fuldstændigt. Materialerne ville fortsætte med at rotere rundt om jorden, indtil de endte med at falde på grund af tyngdekraftens indvirkning på overfladen. Disse stykker materiale kunne kaldes meteoritter.
Hvis en komet befandt sig i en afstand mindre end 18000 kilometer fra jorden, ville den ende og knuses af tyngdekraftens virkning. Solen er i stand til at udføre den samme effekt, men med en langt større afstand. Dette skyldes solens størrelse sammenlignet med vores planet. Jo større størrelsen på et objekt er, desto større er tyngdekraften. Dette er ikke kun en teori, men ødelæggelsen af satellitter af deres planeter er noget, der skal ske i solsystem. Det mest kendte eksempel på dette er Phobos, en satellit, der kredser omkring planet Mars og at det gør det med en hastighed hurtigere end planeten gør på sig selv.
Inden for Roche-grænsen er det tyngdekraften af det mindste objekt, der ikke kan holde sin egen struktur sammen. Derfor når objektet nærmer sig grænsen for Roche-hovedkvarteret, der er mere påvirket af styrken af planetens tyngdekraft. Når den krydser denne grænse flere millioner år fra nu, bliver satellitten til en ring af fragmenter, der kredser om Mars. Når alle fragmenterne er i kredsløb et stykke tid ind, begynder de at udfældes på planetens overflade.
Et andet eksempel på et objekt, der kan være nær Roche-grænsen, selvom det ikke er så kendt, er Triton, den største satellit på planeten. Neptuno. Mere eller mindre anslås det, at der om cirka 3600 milliarder år kan ske to ting, når denne satellit nærmer sig Roche-grænsen: det kan falde på planetens atmosfære, hvor det vil gå i opløsning eller det bliver et sæt fragmenter af materialer, der ligner den ring, som planeten har Saturn.
Roches grænse og mennesker
Vi kan blive stillet spørgsmålet: hvorfor ødelægger vores planet os ikke med dens tyngdekraft i betragtning af at vi er inden for Roche-grænsen? Selv om det er muligt, at det kunne være logisk, har det et ret simpelt svar. Tyngdekraften holder alle levende tinges kroppe sammen på jordens overflade.
Denne effekt er næppe meningsfuld sammenlignet med de kemiske bindinger, der holder kroppen sammen som en helhed. For eksempel er denne kraft, der opretholdes af kemiske bindinger i vores krop, meget stærkere end tyngdekraften. Faktisk er tyngdekraften en af de meget svage kræfter inden for alle kræfter i universet. Et punkt, hvor tyngdekraften virker intenst, ville være nødvendigt, såsom i en sort hul som for at gøre Roche-grænsen i stand til at overvinde de kræfter, der holder vores kroppe sammen.
Jeg håber, at du med disse oplysninger kan lære mere om Roche-grænsen.