Astronomija

Koja je jednadžba za plimno grijanje mjesec-mjesec?

Koja je jednadžba za plimno grijanje mjesec-mjesec?

Između mjeseca i primarne jednadžbe za grijanje plime i oseke je:

$$ dot E_ mathit {Tidal} = - Im (k_2) frac {21} {2} frac {GM_h ^ 2 R ^ 5 n e ^ 2} {a ^ 6} $$

Ali kako izračunati plimno grijanje između mjeseci?

Pojednostavljujući pretpostavke s kojima sam u redu:

  • Mjeseci su koplanarni, $ I_ mathit {zahvaćeno} = I_ mathit {uznemirujuće} = 0 $
  • Obje orbite nemaju ekscentričnost, $ e_ mathit {zahvaćeno} = e_ mathit {uznemirujuće} = 0 $ (što također podrazumijeva odsustvo grijanja iz primarne)
  • Zahvaćeni mjesec plimno je zaključan za primarni
  • Uznemirujući mjesec može se tretirati kao točkovna masa

Iako ne uspijevam smisliti nijednu formulu, sumnjam da vrijede sljedeća svojstva:

  • Plimno grijanje je i dalje proporcionalno s $ Im (k_2) $, jer se čini da je ovo samo unutarnje svojstvo mjeseca.
  • Još uvijek je proporcionalno s $ R ^ 5 $
  • Budući da su plime i oseke obrnuto proporcionalne udaljenosti u kockama, mislim da je ukupno zagrijavanje proporcionalno $ {(a_ mathit {zahvaćeno} - a_ mathit {uznemirujuće}) ^ {- 3}} $, zbog većine grijanja koja se događa dok su u neposrednoj blizini.
  • Obrnuto je proporcionalno relativnom sinodičkom razdoblju dva mjeseca.

To je na primjer slučaj za Saturnove mjesece Enceladus i Dione.

To nije slučaj za Enceladusa i Dione. Enceladusova putanja oko Saturna ima ekscentričnost 0,0047, što je, iako je malo, više nego dovoljno da rezultira plimnim grijanjem. Dione igra ulogu u plimnom zagrijavanju Encelada, ali ta je uloga sporedna. Dione je ono što Enceladusovu ekscentričnost održava nultom kroz Enceladusovu orbitalnu rezonanciju srednjeg gibanja 2: 1 s Dionom.


Plimno grijanje

Koja je sila odgovorna za napajanje vulkana na Iu? Na Zemlji izvor topline koji proizvodi vulkansku aktivnost dolazi od energije koja se oslobađa raspadanjem radioaktivnih materijala u unutrašnjosti, kao i od topline zaostale od Zemljine formacije. Ali Io je premalen da bi mu preostala toplotna energija, a radioaktivni raspad nije mogao stvoriti ogromnu energiju potrebnu za pokretanje svih vulkanskih aktivnosti koje postoje na Mjesecu. Odgovor je grijanje plime i oseke. Plimno grijanje je zagrijavanje unutrašnjosti jednog planetarnog tijela uzrokovano naprezanjima induciranim gravitacijskim povlačenjem drugog.

Jupiter je ogroman planet. U njegov obujam stalo bi više od 1300 Zemalja! Kao rezultat toga, Jupiter vrši ogromnu gravitacijsku silu. Io je, s druge strane, maleni mjesec koji kruži vrlo blizu divovskog planeta. Io je stoga vrlo snažno pogođen povlačenjem Jupiterove gravitacije. Ova slika koju je nedavno snimio Cassini Orbiter prikazuje relativnu veličinu Jupitera i Ioa.

Da je Io jedini Jupiterov mjesec, ne bi bio podložan unutarnjim naprezanjima. Ali u blizini su i drugi mjeseci koji sami vrše gravitacijsko povlačenje. Ioovu vulkansku aktivnost uzrokuje snažna sila Jupiterove gravitacije, zajedno s gravitacijskim povlačenjem Io-ovih susjednih mjeseci - Europe, Callista i Ganymeda. Jupiter povlači Io prema sebi, dok ga gravitacija vanjskih mjeseci vuče u suprotnom smjeru. Te suprotstavljene sile uzrokuju da udaljenost između Io-a i Jupitera varira, čineći Io-ovu putanju malo eliptičnom. Kao rezultat toga, Io je podvrgnut ogromnim plimnim silama koje naizmjence stisnu i istegnu njegovu unutrašnjost. To uzrokuje da se Io-ova površina podiže i spušta za oko 100 metara (300 stopa). (Najviša plima i oseka na Zemlji dosežu samo oko 18 metara (60 stopa)). To vječno trenje generira ogromne količine topline i tlaka unutar Io, uzrokujući da se rastaljeni materijal i plinovi podižu kroz pukotine u kori i izbijaju na površinu.


1 odgovor 1

Wikipedia daje formulu za plimno grijanje $ dot$ kao $ dot= - tekst(k_2) frac <21> <2> frac tag <1> $ gdje je $ R $ radijus satelita, $ n $ je nešto čudno što se naziva njegovo srednje orbitalno gibanje, a $ e $ je ekscentričnost njegove orbite. Zapravo mi se ne sviđa ova reprezentacija. Drugi način prepisivanja koristi relaciju $ mu = a ^ 3n ^ 2 implicira n ^ 5 = left ( frac desno) ^ <5/2> $ gdje je $ mu equiv Gm_p $, s $ m_p $ masa planeta. Stoga nalazimo da $ dot= - tekst(k_2) frac <21> <2> fracm_p ^ <5/2> R ^ 5e ^ 2>> tag <2> $ To je nekako ružno, ali rješava se $ n $, tako da su sve ostale varijable svojstva orbite Mjeseca ili fizička svojstva Mjeseca ili planeta.


Plimna sila

Plimna silas
Najizravnija posljedica gravitacijske interakcije dvaju predmeta je njihova međusobna orbita oko drugog.

Plimna silas povucite zvijezde u ovom kontaktnom binarnom paru u oblike koji ispunjavaju njihov odgovarajući Roche Lobe.

Plimna silas su učinak masivnog tijela koje gravitacijski utječe na drugo masivno tijelo. Klasičan primjer je Mjesečev učinak na Zemlju. Točnije, Mjesečeva gravitacija "vuče" Zemljine oceane zbog čega nabreknu. To se nazivaju plima i oseka.

s Preko svemira
Gravitacija dviju galaksija u sudaru antena stvara impresivne plime i oseke.

s. Te sile uzrokuju da se Io-ova površina izboči gore-dolje za čak 100 metara. Oni također generiraju ogromnu količinu topline unutar Io-a, zadržavajući veći dio njegove podzemne kore u tekućem obliku.
Električni generator.

s
Sila gravitacije koju uzrokuje objekt postaje sve slabija kako se udaljavate od tog predmeta. Na ovoj slici Zemlja vuče Mjesec, a Mjesec Zemlju. Mjesec vuče više. više
Ono što smo naučili od Comet Shoemaker-Levy 9.

Diferencijalno gravitacijsko povlačenje koje se vrši na bilo koje produženo tijelo unutar gravitacijskog polja drugog tijela.
Tranzit
Prolazak nebeskog tijela kroz promatrački meridijan također prolazak nebeskog tijela preko diska većeg.

- nejednakost gravitacijske sile između dviju točaka na objektu uzrokovana gravitacijom drugog predmeta što dovodi do deformacije predmeta.
Plima i oseka - izobličenje tijela uzrokovano gravitacijskim utjecajem na drugo tijelo.

s
Plime i oseke nastaju zbog gravitacijskog privlačenja mjeseca. Okeani se izboče u smjeru mjeseca. Plima se događa kad je mjesec iznad glave, ali događa se i na suprotnoj strani planeta, jer mjesec vuče i Zemlju.

s su gravitacijsko privlačenje koje na planetarne objekte vrše obližnji planeti, mjeseci ili zvijezde.

je sekundarni učinak sile gravitacije i odgovoran je za plimu i oseku. Nastaje zato što gravitacijska sila koju na jedno tijelo vrši drugo tijelo nije konstantna u promjeru.

Oni koji utječu na Oortov oblak dolaze od zvijezda na galaktičkom disku Mliječne staze, uz izvlačenje iz galaktičke jezgre. Plima je posljedica sunca i kometa na različitim udaljenostima od ovih ogromnih količina materije.

s uzrokuje da orbite prijeđu u stanje najniže energije uz očuvanje kutnog momenta.

s Jupitera i njegovih drugih velikih satelita pregrijavaju unutrašnjost mjeseca Io i čine ga najvulkanskim tijelom u Sunčevom sustavu.
Vulkanski materijali bačeni su daleko iznad Io-ove površine. Velik dio toga ulazi u orbitu oko Jupitera, tvoreći ogromnu plinovitu krafnu oko divovskog planeta.

Varijacija gravitacijske sile jednog tijela od mjesta do mjesta preko drugog tijela - na primjer, varijacija Mjesečeve gravitacije preko Zemlje.

Uvijek pokušavaju sinkronizirati brzinu rotacije s trenutnom orbitalnom brzinom, ali takva se sinkronizacija ne može održati tijekom cijele Merkurove orbite. Što se događa? Odgovor se pronalazi kad shvatimo da se plimni efekti vrlo brzo smanjuju s povećanjem udaljenosti.

Sunčeva sunca uzrokuju da se Zemljina os njiše u razdoblju od 26 000 godina. Njihanje se mijenja tamo gdje se u Zemljinoj orbiti javljaju solsticiji i ravnodnevnice. Slika putem NASA-e / Wikipedije.

s Uran Sunčeva svjetlost Brzina Masovni teleskopi Titan Meteori globalnog zagrijavanja Useljivi planeti Medicina Neutrino Zalazak sunca Brzina uništavanja Nebarionska tvar Planetarna maglica Životni tranzit Jupiter
Radoznali umovi na mreži
Imamo 3225 gostiju i nema članova na mreži.

s također može usporiti rotaciju i ona se plimno zaključa tako da se samo jedna strana uvijek suoči sa svojim suputnikom, kao što je partnerstvo Plutona i Harona, gdje su oba objekta plimno zaključana da bi bili okrenuti jedan prema drugome.

na Zemlji zbog uznemirujućeg tijela (Sunce, Mjesec ili planet) izražen je Newtonovim zakonom univerzalne gravitacije,.

je gravitacijski tegljač zvijezde na planetu koji kruži i jači je na bliskoj strani planeta, okrenut prema zvijezdi domaćinu, nego na udaljenoj strani, jer gravitacija slabi s daljinom.

rezultat je nejednakog gravitacijskog povlačenja na dvije strane tijela. U složenoj vrsti modernog plesa, veliki Jupiterovi mjeseci uhvaćeni su u različitom gravitacijskom stisku i divovskog planeta i međusobno.

s generiraju ogromnu količinu topline unutar Io-a, zadržavajući veći dio svoje podzemne kore u tekućem obliku tražeći bilo koji raspoloživi put za bijeg na površinu kako bi ublažio pritisak.

s su uzajamni. Mjesec ne samo da će uzrokovati plimu i oseku u tijelu Zemlje i Zemljinim oceanima, već će istim argumentom gravitacijsko polje Zemlje inducirati diferencijalne sile, a time i plimu i oseku u tijelu Mjeseca.

između Zemlje i Mjeseca također uzrokuju plimno ispupčenje na Mjesecu. Sličan učinak prijenosa kutne količine gibanja iz Mjesečeve rotacije u njegovu orbitu rezultirao je trenutnim stanjem sinkrone rotacije, s istim Mjesečevim licem uvijek prema Zemlji.

s značajno zagrijava dva najdublja galilejska mjeseca. Gravitacijsko privlačenje matičnog planeta i sestrinskih mjeseci neprestano trza i savija Io, zagrijavajući ga na isti način ponavljanim uvijanjem zagrijava metalnu žicu.

na Fobosu zbog Marsa su mnogo veći. Edouard Roche (1820.-1883.) Razvio je formulu nazvanu "Rocheova granica", što je radijalna granica koliko se tijelo može približiti drugom prije nego što će biti uništeno zbog razlike u silama na njemu. Ograničenje Rochea daje se kao:.

s Gravitacijsko privlačenje planetarnih objekata s obližnjih planeta i mjeseci.

Diferencijalno gravitacijsko povlačenje koje se vrši na bilo koje produženo tijelo u gravitacijskom polju drugog tijela. [Svila90]
Teorija plime i oseke.

- Prividna sila koja tijelo rasteže prema središtu mase drugog tijela uslijed gradijenta u gravitacijskom polju od drugog tijela.

Ova razlika, koja pokušava izvući mjesec u oblik jaja, je

Ovisno o masi crne rupe, mogli biste vas rastrgati

s. Što mislim pod tim? Recimo to ovako: ako biste ikada putovali u crnu rupu ili u opći smjer crne rupe, htjeli biste putovati bočno, a ne glavom ili nogama.

Ako biste upali u crnu rupu, stvar koja bi vas ubila bila bi

(tako nazvan jer obračunava plimu i oseku na Zemlji) posljedica je tijela koje prima različite količine gravitacijske sile.

Ako dobro razmislite, ako a

je dovoljno jak, mogao bi biti u stanju ne samo deformirati objekt, već i stvarno razbiti predmet na komade. Postoji ograničenje, koje se naziva Rocheova granica, što je približno sferno područje koje okružuje svaki planet (i zvijezdu).

Kamete dugog razdoblja mogu biti poremećene sa svog odmorišta u Oortovom oblaku prolazećom zvijezdom ili divovskim molekularnim oblakom ili čak kroz

koje generiraju izbočina i disk naše Galaksije.

Znamo da mjesec vrši a

na Zemlji, podižući oceanske plime i oseke, iako Mjesec kruži oko Zemlje (desno.) U stvari, i Zemlja i Mjesec kruže oko zajedničkog težišta, njihovog barijenta. Budući da je Zemlja mnogo veća, ona leži unutar Zemljine zapremine, ali ne u središtu.

Budući da Triton već kruži oko Neptuna na udaljenosti koja je manja od udaljenosti Zemlja-Mjesec, gotovo je sigurno da

s će uzrokovati daljnje propadanje mjesečeve orbite i to sve većom brzinom kako orbite propadaju. Računalno modeliranje sugerira da će za otprilike 3.

Budući da Fobos kruži oko Marsa brže nego što se planet sam okreće,

Blizina zvijezda jedna do druge uzrokuje neke intenzivnosti

međusobno, ali na daleko spektakularniji način.

Unatoč intenzivnom pretraživanju, nije bilo galaksija koje bi prisilno izbacile plin

pronađene su. Intenzivno područje stvaranja zvijezda unutar unutarnjeg diska moglo bi proizvesti dovoljno energije za pogon odljeva, ali nema dokaza da se takav "zvjezdani rafal" dogodio u NGC 1266.

Precesija se događa jer se i ekliptika i ekvator polako kreću

s Sunca, Mjeseca i planeta. Glavni je učinak Mjeseca, koji nebeski pol jednom u 26 000 godina kruži oko ekliptičnog pola.

Ako biste prvo pali u stopalima, vaše bi tijelo bilo izgnječeno ustranu i ispruženo duž njegove dužine

s crne rupe. Tvoje bi tijelo izgledalo poput rezanca od špageta! Istezanje se događa jer bi vam stopala bila povučena puno snažnije od glave.

Jedna je mogućnost da središnja zvijezda Mz3 ima usko orbitirajući pratilac koji djeluje snažno gravitacijski

s, koji oblikuju istječući plin. Da bi to uspjelo, zvijezda koja se kreće morala bi biti blizu zvijezde koja umire, otprilike na udaljenosti Zemlje od Sunca.

Rocheova granica je minimalna udaljenost do koje se veliki satelit može približiti svom primarnom tijelu, a da ga ne rastrgne

s. Ako su satelit i primarni sastav sličnog sastava, teoretska granica je oko 2 1/2 puta radijus većeg tijela.

Vjeruje se da je ovu deformaciju uzrokovala gravitacija

s djeluje na nakupinu zbog svoje neposredne blizine galaktičkog središta. Udaljena je samo 6.100 svjetlosnih godina od središta naše galaksije. Grozd se nalazi oko 21 000 svjetlosnih godina od Zemlje. Na magnitude 6.

To čini komete krhkim i lako ih razbije

s ili razbijanje na komade.
Vidjeli smo komete koje se raspadaju ili se „tele“ dok prolaze oko Sunca.
Zašto proučavati komete
Kometi su mali, nediferencirani objekti koji su zaostali ledeni planetezimali od formiranja Sunčevog sustava.

Io, Europa i Ganymede zaključani su zajedno

s u orbitalnu rezonancu 1: 2: 4 i njihove se orbite razvijaju zajedno. I Kalisto je gotovo dio ovoga. Za nekoliko stotina milijuna godina i Callisto će biti zaključan, orbitirajući točno dva puta više od razdoblja Ganimeda i osam puta od razdoblja Ioa.

Roche Limit: Udaljenost gdje

s.
Prethodni post Fotografije tranzita Venere - Jaipur
Sljedeća poruka Majice Solar Eclipse.

koji bi izvor energije mogao napajati mjesečevu toplinu? (

s, trenje)
odakle su došli mjeseci?
mogu li neki nastati kad su planeti nastali?
mogu li se neki prirastiti planetoidi?
mogu li to biti kometi ili asteroidi, uhvaćeni gravitacijom glavnih planeta?

Jednostavan odnos između orbitalnog i spin perioda razdoblja satelita ili planeta, uzrokovan

s koji su usporili brzinu rotacije tijela u orbiti. Sinkrona rotacija najjednostavniji je i najčešći oblik spin-orbitne sprege.
val spiralne gustoće - (n.).

Io "'ō [ključ], u astronomiji, jedan od 39 poznatih Jupiterovih mjeseca ili prirodnih satelita. Io je podložan Jupiterovoj ogromnoj

s i, kao rezultat toga, vulkanski najaktivnije tijelo u Sunčevom sustavu.

GMRT opažanja grupe Holmberg 124: Evolucija od

s i ovan pritisak? str. 483
N. G. Kantharia, S. Ananthakrishnan, R. Nityananda i A. Hota
DOI:.

Ponekad se naziva i "efekt rezanca", špagetifikacija je kada je krajnost

razvucite predmete da budu dugi i tanki poput rezanca. Ovaj učinak također može biti uzrokovan silnim gravitacijskim povlačenjem crne rupe.

Ekstremni primjer toga je Haumea, koja je dvostruko duža duž glavne osi nego na polovima.

s također uzrokuju da rotacija tijela postupno postane plimno zaključana, tako da svom suputniku uvijek prikaže isto lice.

Kako se takav planet približava svojoj zvijezdi domaćinu, to i doživljava

koji ga iskrivljuju. Zbog složene interakcije gravitacije i trenja, plimna izbočina usporava rotaciju planeta, dajući poticaj mjesečevom zamahu, šaljući ovaj u višu orbitu.

Najmanja udaljenost od planeta ili drugog tijela na kojem čisto gravitacijske sile mogu držati zajedno satelit ili sekundarno tijelo iste srednje gustoće kao i primarno. Na manjoj udaljenosti

s primarnog razbio bi sekundarni.
Rotacija
Okret tijela oko svoje osi.

1 sekunda za 1 potpuno okretanje Zemlje oko svoje osi. Međutim, Zemlja se svake godine vrti malo sporije

s (gravitacijsko povlačenje) između Zemlje i Mjeseca. Svakih 100 godina, zvjezdani dan dobiva oko 1,4 milisekunde ili 1,4 tisućinke sekunde, dulje.

Triton, najveći Neptunov satelit, orbitira u suprotnom smjeru od većine mjeseci, što sugerira da ga je Neptun zarobio u dalekoj prošlosti. Milijunima godina od sada, Triton će se toliko približiti Neptunu da

s će rastrgati Triton, stvarajući svijetle nove prstenove oko divovskog planeta.

Minimalna udaljenost između planeta i satelita koji se drži vlastitom gravitacijom. Ako ga orbite satelita dovedu unutar Rocheove granice,

s će razbiti satelit.
Rolling Plains
Najčešći tip terena na Veneri.

Proljetna plima "Kada se dogodi konjunkcija ili opozicija Sunca, Zemlje i Mjeseca, otprilike u vrijeme Punog i Mladog Mjeseca, Sunce djeluje kako bi povećalo

Mjeseca, stvarajući plimu veću od normalne.
T.

Okean ispod ledene deke zagrijava konstanta

s: Europa gravitacijskom privlačnošću Jupitera i njegovih mjeseci povlači i rasteže u različitim smjerovima stvarajući toplinu. Prisutnost tekuće vode mogla bi potencijalno podržati život u europskom oceanu.

Vjeruje se da je do iskrivljenja u većini slučajeva posljedica

s koje vrše susjedne galaksije. U slučaju NGC 3718 najrazumnije objašnjenje je njegova neposredna blizina NGC 3729 koji je vjerojatno odgovoran za neobičnu konfiguraciju galaksije.

Iako takve čestice žive kratko vrijeme, sila istezanja, koja je ogromna u blizini crne rupe, djeluje na njih dok one i dalje postoje. Ako je rad na čestici -

- je dovoljno velik, čestica se iz virtualnog postojanja promovira u 'stvarno' postojanje.

Oblak je podijeljen na različita područja dinamičke stabilnosti: Kuiperov pojas (35-50 AU pogođen planetarnim perturbacijama), dinamički inertno područje (50-2000 AU ne utječe gravitacija planeta ili zvijezda), unutarnji Oortov oblak (2000 -15 000 AU pogođenih galaktičkim

komet je komet koji prolazi izuzetno blizu Sunca u periheliju, ponekad unutar nekoliko tisuća kilometara od Sunčeve površine. Dok se mali suncobrani mogu potpuno ispariti tijekom tako bliskog približavanja Suncu, veći suncoradi mogu preživjeti mnoge prolaze kroz perihel. Međutim, jaki

nego voda, a pokazalo se da je njezina površina (uz udarne kratere) isklesana, prošarana i razbijena, kao da je pretrpjela neki silovit preokret. Predložena su različita objašnjenja, ali sve što imamo su one slike iz jednokratnog dodavanja. Možda, način na koji se grije Jupiterov Io

Pojave kao što su precesija, polagani, otprilike 25 000-godišnji ciklus kretanja smjera Zemljine osi i nutacija, kontinuirano "klimanje" Zemljinom osom, uglavnom zbog

od Sunca i Mjeseca, sve moraju biti uzete u obzir prilikom definiranja univerzalnog referentnog okvira.

Da tako bliska orbita nije napravljena u krug

s je u skladu s mladošću. Tada je udaljeno nekih 40 sekundi luka vizualni pratitelj 13. magnitude (12,8) koji izgleda kao da ide ukorak s vlastitim Rhoom.

sastavni dan Trajanje jednog okretanja zemlje oko svoje osi, s obzirom na fiktivnu sliku astre, fiktivnu zvijezdu koja predstavlja jedan od periodičnih elemenata u


Galilejski mjeseci Jupitera mogli bi se međusobno zagrijavati

U procesu koji se naziva plimno grijanje, gravitacijski potisak i povlačenje s Jupiterovih galilejskih mjeseci & # 8212 Europa, Ganymede, Io i Callisto & # 8212 i sam plinski div rastežu se i mljackaju mjesece dovoljno da ih zagriju. Kao rezultat, neki od ledenih mjeseci sadrže unutrašnjost dovoljno toplu da primi oceane tekuće vode, a u slučaju stjenovitog mjeseca Io, plimno grijanje topi kamen u magmu. Planetarni istraživači ranije su vjerovali da je Jupiter odgovoran za većinu zagrijavanja plime i oseke povezane s tekućim unutrašnjostima mjeseci, ali dr. Hamish Hay iz NASA-inog Laboratorija za mlazni pogon i njegovi kolege otkrili su da su interakcije mjesec-mjesec možda odgovornije za zagrijavanje od Jupitera sama.

Sijeno i sur po prvi puta istražuju plima mjeseca i mjeseca na Jupiterovim galilejskim mjesecima i pokazuju da oni mogu prouzročiti značajno zagrijavanje pobuđivanjem visokofrekventnih rezonantnih plimnih valova u njihovim podzemnim oceanima. Pripis slike: Projekt Galileo / Projekt Voyager / NASA-in laboratorij za mlazni pogon.

"Održavanje podzemnih oceana od smrzavanja tijekom geoloških vremena zahtijeva finu ravnotežu između unutarnjeg grijanja i gubitka topline, a opet imamo nekoliko dokaza da bi Europa, Ganimed, Kalisto i drugi mjeseci trebali biti oceanski svjetovi", rekao je koautor dr. Antony Trinh, postdoktorski istraživač u Mjesečevom i planetarnom laboratoriju Sveučilišta u Arizoni.

"Io, mjesec najbliži Jupiteru, pokazuje široko rasprostranjenu vulkansku aktivnost, još jednu posljedicu plimnog zagrijavanja, ali većim intenzitetom koji su vjerojatno iskusili drugi zemaljski planeti, poput Zemlje, u svojoj ranoj povijesti."

"U konačnici, želimo razumjeti izvor sve ove topline, kako zbog utjecaja na evoluciju, tako i na nastanjivost mnogih svjetova širom Sunčevog sustava i šire."

"Iznenađujuće je jer su mjeseci toliko manji od Jupitera", rekao je dr. Hay.

"Ne biste očekivali da će moći stvoriti tako velik plimni odgovor."

Trik zagrijavanja plime i oseke pojava je koja se naziva plimna rezonancija.

“Rezonancija stvara opterećenje više zagrijavanja. Uglavnom, ako gurnete bilo koji objekt ili sustav i pustite ga, on će se klimati vlastitom prirodnom frekvencijom ”, objasnio je dr. Hay.

"Ako nastavite gurati sustav na pravoj frekvenciji, te oscilacije postaju sve veće i veće, baš kao kad pritiskate zamah."

"Ako gurnete ljuljačku u pravo vrijeme, ona se podiže, ali pogrešno promijenite vrijeme i kretanje ljuljačke je prigušeno."

Prirodna frekvencija svakog mjeseca ovisi o dubini njegovog oceana.

"Ove plimne rezonancije bile su poznate prije ovog rada, ali poznate samo po plimama i osekama zbog Jupitera, koji mogu stvoriti ovaj rezonantni efekt samo ako je ocean doista tanak (manje od 300 m ili ispod 1000 stopa), što je malo vjerojatno", dr. Hay je rekao.

"Kada plimne sile djeluju na globalni ocean, stvara plimni val na površini koji završava širenjem oko ekvatora s određenom frekvencijom ili razdobljem."

Prema modelu tima, sam utjecaj Jupitera ne može stvoriti plimu i oseku s pravom frekvencijom koja bi odjeknula s mjesecima, jer se smatra da su mjesečevi oceani pregusta.

Tek kad su istraživači dodali gravitacijski utjecaj ostalih mjeseci, počeli su vidjeti plimne sile koje se približavaju prirodnim frekvencijama mjeseci.

Kada se plima i oseka koju generiraju drugi objekti u Jupiterovu mjesečevom sustavu podudaraju s vlastitom rezonantnom frekvencijom svakog mjeseca, mjesec počinje doživljavati više zagrijavanja od onog zbog plima i oseka koje je podigao samo Jupiter, au najekstremnijim slučajevima to bi moglo dovesti do topljenja leda ili se iznutra rock.

Da bi mjeseci doživjeli plimnu rezonanciju, njihovi oceani moraju biti debeli desetine do stotine kilometara, što je u rasponu trenutnih procjena znanstvenika. No, postoje neka upozorenja oko novih otkrića.

"Naš model pretpostavlja da plimne rezonancije nikad ne postanu previše ekstremne", rekao je dr. Hay.

"Želimo se vratiti ovoj varijabli u modelu i vidjeti što će se dogoditi kad ukinu to ograničenje."

"Također se nadamo da će buduće studije moći zaključiti pravu dubinu oceana unutar ovih mjeseci."

Nalazi su objavljeni u časopisu Pisma o geofizičkim istraživanjima.


Dok Jupiter zasljepljuje na noćnom nebu, novo istraživanje sugerira da se njegovi mjeseci zagrijavaju

Ova montaža slika snimljenih svemirskom letjelicom New Horizons 2007. prikazuje Jupiter i jedan od vulkanskih mjeseci planeta Io. Magma ovog mjeseca pomaže znanstvenicima da razumiju grijanje plime i oseke između mjeseci. (Fotografija ljubaznošću NASA / JHUAPL)

PHOENIX - Pogledom prema južnom nebu ovog mjeseca vidjet ćete Jupiter, najveći planet u našem Sunčevom sustavu. Pomoću teleskopa ili dobrog dalekozora možete vidjeti i nekoliko poznatih Jupiterovih 79 mjeseci.

Četiri od tih mjeseci, Europa, Callisto, Ganymede i Io, zagrijavaju se više nego što su znanstvenici mislili da bi trebali smatrati da je Jupiter peti planet od Sunca - udaljen 483 milijuna milja.

Nedavno istraživanje pokazalo je da je proces poznat kao plimno grijanje među ovim mjesecima razlog što Europa, Ganymede i Callisto sadrže podzemne oceane, a Io sadrži magmu. Novo otkriće moglo bi astronomima pomoći da shvate više o tome kako su se razvijali Jupiterovi mjeseci.

U konačnici, Antony Trinh, postdoktorski istraživački suradnik koji proučava planetarnu geofiziku i teorijsku astrofiziku na Sveučilištu u Arizoni, rekao je kako se istraživači nadaju da će razumjeti izvor topline kako bi razumjeli & # 8220 njegov utjecaj na evoluciju i nastanjivost mnogih svjetova širom Sunca sustav i šire. & # 8221

Prije toga, istraživači su vjerovali da je plimno zagrijavanje - proces koji stvara energiju dok se mjeseci sabijaju i rastežu - u velikoj mjeri uzrokovano Jupiterovom gravitacijom. Međutim, grijanje među samim mjesecima ima veći utjecaj od planeta plinskog diva, otkrilo je istraživanje.

Hamish Hay, planetarni znanstvenik iz NASA-inog laboratorija za mlazni pogon u Pasadeni u Kaliforniji, i vodeći autor studije, nazvao je otkriće iznenađujući.

& # 8220Mjeseci su toliko manji od Jupitera, & # 8221 rekao je Hay. & # 8220Ne biste očekivali da će moći stvoriti tako velik plimni odgovor. & # 8221

Marc Rovira Navarro, dr. Sc. student planetarnih znanosti na Tehnološkom sveučilištu Delft u Nizozemskoj i recenzent studije Hay & # 8217s, rekao je da se zagrijavanje plime i oseke, poznato i kao rasipanje plime i oseke, događa kada se mjeseci istežu i sabiju kad se približe i približe Jupiteru. Ali studija je otkrila da se proces također događa gravitacijskim međudjelovanjem mjeseci.

Rovira Navarro poslužila se analogijom gumene vrpce koja se rasteže.

& # 8220 Nakon nekog vremena, ako ga dodirnete, vidjet ćete da je toplo, & # 8221 rekao je. & # 8220To je u osnovi ono što rasipanje plime i oseke radi. & # 8221

Povezana priča

Hay je rekao da gravitacijski zamah dok se mjeseci prolaze jedni pored drugih uzrokuje njihovo titranje na različitim frekvencijama, proces koji se naziva plimna rezonancija.

& # 8220Kada se frekvencija plimnih sila približi prirodnoj frekvenciji oceana (mjeseca & # 8217s), to & # 8217s kad dobijete ovakav efekt rezonancije, & # 8221 rekao je Hay.

Otkriće je došlo iz proučavanja plimnih sila među planetima, rekao je. Nakon što je shvatio da grijanje plime i oseke nije imalo značajnog utjecaja na stjenovite dijelove planeta, Hay je postavio pitanje bi li taj proces mogao biti važniji za oceanske svjetove.

& # 8220Razmatrali smo plimne sile zbog glavnog središnjeg objekta, Jupitera. To je & # 8217 najveća masa u sustavu, pa ima tendenciju da ima najveće plimne sile, & # 8221 rekao je Hay. & # 8220Ali vrsta jedinstvene stvari koju smo napravili je da smo također uzeli u obzir kako se mjeseci deformiraju uslijed plimnih sila jednih od drugih. & # 8221

Studija je istraživačima dala uvid u to koliko energije plimno grijanje generira unutar četiri mjeseca, što je dovelo do iznenađujućih rezultata.

& # 8220 Iako su plimne sile jednog ili drugog mjeseca prilično male, one zapravo mogu stvoriti puno više plimnih deformacija i plimnog zagrijavanja unutar mjeseci, što je vrsta vrlo kontraintuitivnog rezultata, & # 8221 rekao je Hay.

Trinh je rekao da je studija pomogla identificirati novi mehanizam za grijanje plime i oseke.

& # 8220Plimno grijanje doista je presudan mehanizam koji već utječe na evoluciju ovih mjeseci u Jupiterovom sustavu, ali i na životnu sredinu, & # 8221 rekao je Trinh. & # 8220Podpovršinski oceani moraju biti zaštićeni od smrzavanja, pa da biste održali podzemni ocean tijekom vrlo dugog vremena, stvarno morate razumjeti kako djeluju izvori topline. & # 8221

Trinh je rekao da postoji mogućnost stvarnog promatranja učinaka plime i oseke u budućnosti. Svemirska misija poznata kao Jupiter Icy Moons Explorer, ili, JUICE će istražiti tri mjeseca, usredotočujući se na plime i oseke Ganimeda svojim orbitiranjem, rekao je Trinh. JUICE bi trebao lansirati 2022., a Jupiter stići 2029. Druga misija, Europa Clipper, ima datum lansiranja 2020-ih i planira istražiti Europu.

Kyla Pearce, koja je odrasla u Nacionalnom parku Grand Canyon, očekuje da će na proljeće 2021. diplomirati s diplomom novinarstva i maloljetnicima u održivosti i filmskoj produkciji. Pearce je digitalni izvještač koji izvještava o održivosti za Cronkite News. Također je internirala u medijskoj produkciji za Službu nacionalnog parka.


Koja je jednadžba za plimno grijanje mjesec-mjesec? - Astronomija

Značajke površine nekih ledenih satelita ukazuju na to da su sateliti modificirani zbog unutarnje pokretane tektonske aktivnosti. Konvekcija bi mogla biti jedan od procesa odgovornih za stvaranje površinskih obilježja. Raspravlja se o potencijalnim izvorima energije unutar satelita. Za ledene satelite srednje veličine čini se da su radiogeni i plimni izvori topline od primarne važnosti. Kako bi se istražio problem, razvijen je 3D model konvekcije zasnovan na Navier-Stokesovoj jednadžbi, jednadžbi toplinske vodljivosti, jednadžbi kontinuiteta i jednadžbi stanja. Model uključuje i plimovanje i radiogeno zagrijavanje. Može se primijeniti na homogene, nediferencirane satelite srednje veličine. Primjenjuju se 3D formule za stvaranje plime i oseke plime i oseke na temelju rezultata Pealea i Cassena (1978) i drugih. Uveden je novi bezdimenzijski broj C t. Mjeri relativnu važnost plimnih i radiogenih izvora topline. Sustavno istraživanje ustaljenog stanja konvekcije provodi se za različite vrijednosti Rayleighovog broja i za 0 & lt = C t & lt = 1. Rezultati pokazuju da se obrazac konvekcije za mali Rayleigh-ov broj koji se pokreće plimnim grijanjem u srednje ledenim satelitima sastoji od dvije stanice. Uzorak tikalno vodene konvekcije orijentiran je, odnosno područja kretanja prema dolje smještena su u središtu bliže i dalje strane satelita.


Miranda: Plimno grijanje odgovorno za trenutni izgled Uranovog ledenog mjeseca

Južna polutka Mirandine projekcije je pravopisna, usredotočena na južni pol vidljivi slijeva udesno su Elsinore, Inverness i Arden coronae. Zaslon slike: NASA / Laboratorij za mlazni pogon / Ted Stryk.

S radijusom od 235,8 km, Miranda je najmanji i najunutarniji od pet glavnih Mjeseca Urana.

Despite its relatively small size, the icy moon appears to have experienced an episode of intense resurfacing that resulted in the formation of at least three unique polygonal-shaped regions called coronae.

These surface features, named Arden, Elsinore and Inverness, are visible in Miranda’s southern hemisphere, and each one is at least 200 km across.

Arden corona is the largest one. It has ridges and troughs with up to 2 km of relief.

Elsinore corona has an outer belt that is about 80 km wide and elevated above the surrounding terrain by 100 m.

Inverness corona has a trapezoidal shape with a large, bright chevron at its center.

Using numerical models, Dr Noah Hammond and Dr Amy Barr of the Brown University’s Department of Geological Sciences show that convection in Miranda’s ice mantle likely formed the coronae.

“During convection, warm buoyant ice rose toward the surface, driving concentric surface extension beneath the locations of the coronae, causing the formation of extensional tectonic faults,” they explained.

The internal energy that powered convection probably came from tidal heating.

“Tidal heating would have occurred when Miranda was in an eccentric orbit – moving closer to and further from Uranus. This caused the tidal forces from the gas giant to vary, periodically stretching and squeezing Miranda and generating heat in its ice shell.”

“Convection powered by tidal heating explains the locations of the coronae, the deformation patterns within the coronae, and the estimated heat flow during corona formation.”

The findings appear online in the journal Geology.

Noah P. Hammond & Amy C. Barr. Global resurfacing of Uranus’s moon Miranda by convection. Geology, published online September 15, 2014 doi: 10.1130/G36124.1


What's the equation for moon-moon tidal heating? - Astronomija

We present the consistent evolution of short-period exoplanets coupling the tidal and gravothermal evolution of the planet. Contrarily to previous similar studies, our calculations are based on the complete tidal evolution equations of the Hut (1981) model, valid at any order in eccentricity, obliquity and spin. We demonstrate both analytically and numerically that except if the system was formed with a nearly circular orbit (e ⪉ 0.2), consistently solving the complete tidal equations is mandatory to derive correct tidal evolution histories. We show that calculations based on tidal models truncated at 2nd order in eccentricity, as done in all previous studies, lead to quantitatively and sometimes even qualitatively erroneous tidal evolutions. As a consequence, tidal energy dissipation rates are severely underestimated in all these calculations and the characteristic timescales for the various orbital parameters evolutions can be wrong by up to three orders of magnitude. These discrepancies can by no means be justified by invoking the uncertainty in the tidal quality factors. Based on these complete, consistent calculations, we revisit the viability of the tidal heating hypothesis to explain the anomalously large radius of transiting giant planets. We show that even though tidal dissipation does provide a substantial contribution to the planet's heat budget and can explain some of the moderately bloated hot-Jupiters, this mechanism can not explain alone the properties of the most inflated objects, including HD 209 458 b. Indeed, solving the complete tidal equations shows that enhanced tidal dissipation and thus orbit circularization occur too early during the planet's evolution to provide enough extra energy at the present epoch. In that case either a third, so far undetected, low-mass companion must be present to keep exciting the eccentricity of the giant planet, or other mechanisms - stellar irradiation induced surface winds dissipating in the planet's tidal bulges and thus reaching the convective layers, inefficient flux transport by convection in the planet's interior - must be invoked, together with tidal dissipation, to provide all the pieces of the abnormally large exoplanet puzzle.


Astronomy 150

Jupiter's moon Io is about the same mass and size as the Earth's Moon. Based on this we would expect Io to have about the same inventory of radioactive elements and the same cooling rate as the Moon. We would expect Io to have the same level geological activity as the Moon, namely none. However, Io is the most geologically active surface in the Solar system. This means that the mechanism responsible for heating the interior of Io is very different from that of the Moon.

The mechanism responsible for heating the interior of Io is called Tidal Heating. This little tutorial is my attempted to explain a rather simplified version of the tidal heating of Io.

The force of gravity between two objects (M) and (m) depends of their respective mass and the square of the distance (d) between them. The force is very strongly dependent on the distance between the objects.

This means that when Io orbits Jupiter, the side of Io nearest to Jupiter feel a slightly larger gravitational pull than the side of Io furthest from Jupiter. Since Jupiter is very massive (318 times the mass of the Earth) this means that this difference is rather large.

This difference in gravitational forces actually distorts the shape Io. The image show this effect greatly exaggerated, the actual distortion is about 100 meters. The Earth has the same effect on the Moon but to a mnogo lesser extent. This difference in gravitational forces is called the Tidal Force

Since Io is in synchronous orbit around Jupiter it keeps the same face toward Jupiter at all times (just like the Earth's Moon). This means that the distorted shape of Io keeps the same orientation with respect to Jupiter (this is a slight simplification). Ako Io was Jupiter's only moon this would be the end of the story. Io would be in a nice nearly circular orbit about Jupiter with its slightly distorted shape. This is what is happening with the Earth's Moon. No tidal heating would occur.

However, Io's orbit is in a 2:1 resonance with the orbit of Europa, another moon of Jupiter. This means that Io make two orbits for every one orbit that Europa makes.

This means that the orbit of Io is changed. Io orbit is forced the be slightly eccentric (red line, shown very exaggerated). This is the same mechanism that changes the orbits of the asteroid to create the Kirkwood Gaps, and changes the orbits of ring particles of Saturn, Uranus, and Neptune to create the gaps.

Since Io is being forced by Europa into an eccentric orbit, its distance from Jupiter constantly changes. When Io is close to Jupiter the tidal forces are greater so the distortion of Io is greater. When Io is further from Jupiter the tidal forces are less so the distortion of Io is less.

Io goes around Jupiter in 1.8 days. This means that in 1.8 days the shape of Io goes from more distorted figure to a less distorted figure.

The constant change in shape of Io causes a large amount of friction in the layer of rocks that make up the world. This friction generates a great deal of internal heat. It is this internal heat source that drives the tremendous volcanic activity we see on the surface of Io. This heating mechanism is called Tidal Heating

  1. A massive central planet (Tidal forces depend on mass)
  2. A moon orbiting close to the massive planet (Tidal forces stvarno depend on distance).
  3. Another moon in resonance with the inner moon. (You have to force an eccentric orbit in order to keep the distance between the inner moon and the planet changing)

This little tutorial is a very qualitative discussion of Tidal Heating. If you want to dive into all of the fun mathematics the Wikipedia entry is a pretty good place to start.


Gledaj video: KAMINI NA DRVA ZA CENTRALNO GRIJANJE I KAO SAMOSTALNI ELEMENT ZA GRIJANJE PROSTORIJA (Rujan 2021).