イオは、その形成中に潮力によって引き裂かれなかったのはどうしてですか?


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木星の月イオは、おそらく太陽系で最も火山活動が活発な天体の一つです。NASAのページによると、イオへの科学者:あなたの火山は間違った場所にあると言われている理由は、イオが

木星の巨大な重力と、木星からさらに遠い軌道にある2つの隣接する月(ユーロパとガニメデ)からの小さいが正確にタイミングを合わせた引きとの間の綱引きに巻き込まれました。イオはこれらの他の月よりも速く軌道を回っており、エウロパが1つを終えるたびに2つの軌道を完成し、ガニメデが1つ作るごとに4つの軌道を完成します。この定期的なタイミングは、イオが同じ軌道の位置にある隣接する月から最も強い引力を感じることを意味します。これは、イオの軌道を楕円形に歪めます。これにより、Ioは木星の周りを移動するときに曲がります。

それで、イオは、それに作用する潮のストレスを考えると、そもそもどのように形成されたのでしょうか?これは、イオが現在の軌道に「移行」したことを示唆していますか(そして、そこにどんな証拠がありますか)?

回答:


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いいえ、それは単なる移行の問題ではありません。2つの事実を考慮する必要があります。

1つは、(経験が示すように)イオ自身の重力で潮ti力による破壊を避けるのに十分であるということです。それはすべての歴史を通してそうでした:今日、集約を開始した場合、イオは形成できませんでしたが、エウロパとガニメデが同時に形成されました:それらは3つが並行して成長していました。

他は軌道共鳴のそれであり、それは正確にその軌道をヨーロッパとガニメデのものと非常に単純な整数数関係で安定させます。イオは別の場所で形成することはできませんでした。


この回答に追加する参照/リンクはありますか?

イオ自身の重力は一目瞭然です。共鳴のリファレンスは、en.wikipedia.org
wiki / Orbital_resonanceで

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うーん、私は、現象についての具体的な紙のような、非ウィキペディアの参照を期待していた

私はそれらを手元に置いておらず、学位とGoogleからの思い出だけを持っています。
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Ioが他の場所では形成できなかったという証拠を軌道共鳴がどのように安定させるかを議論する論文を見つけたら、答えに多くの特別な価値を加えると思います。ウィキペディアのソースは良い出発点ですが、時にはこれらのような質問に答えるのに十分な詳細が欠けています。
アストロマックス

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移行に関するもう1つの答えは正しいと思いますが、この質問への回答には欠陥があり、対処する必要があります。木星の形成も見る価値があります。

惑星形成のルールの1つは、角運動量がほぼ一定のままであることです。確かに、角運動量の一部は熱に変換され、一部はシステムから逃げる物質のために失われ、熱放射の逃避でわずかな量が失われます(これは惑星よりも星のほうが大きな要因です)。しかし、これらの小さな変化はさておき、一般に、収容された物質の角運動量は保存されており、そのすべてが惑星に落ちるわけではないと言えます。いくつかは、月、リングまたは塵雲として、惑星の周りの軌道に残っています。

は、比較的近い軌道領域をかなり素早く空にします。惑星では、それははるかにゆっくりと起こるので、木星は、月が形成し始めた後でも、しばらくの間、軌道に乗った不明瞭な氷球、塵、より小さな破片を保持していました。

木星の月標準モデルは、数世代の月の形成を経て、軌道上にある破片の雲の中で形成され、やがて惑星に落下し、新しい月が形成され、やがて軌道ディスクとガスが薄くなることですでる。このモデルに基づいて、イオは木星の衛星の最新世代の一部であると考えられています。

上記のウィキペディアのリンクから:

シミュレーションでは、任意の瞬間にディスクが比較的高い質量を有していたが、時間が経つにつれて、太陽​​系星雲から捕捉された木星の質量のかなりの部分(数十パーセント)が通過したことが示唆されます。ただし、既存の衛星を説明するのに必要なのは、木星の原盤質量の2%だけです。3したがって、木星の初期の歴史には、ガリレオ質量の衛星が何世代もあった可能性があります。円盤からの抗力のために、各世代の月が木星にらせん状に巻き込まれた可能性があり、太陽月星から捕捉された新しい残骸から新しい月が形成されます。3現在の(おそらく5番目の)世代が形成される頃には、ディスクは薄くなり、月の軌道に大きく干渉しなくなりました。4

木星の高速回転と潮forces力は、月が地球から遠ざかるのと同じように、月が地球から遠ざかる必要があることを示唆しますが、軌道上のデブリの雲は月の軌道を遅くし、惑星に落下させる傾向があります。木星の強力な磁場と急速に移動する荷電粒子も影響を与える可能性があります。この組み合わせは、イオが外側に向かって動いているのか、可動部分が多すぎるのか、そしてこれらの力の組み合わせが私の賃金を上回るかどうかを判断するのは難しいです-グレード。


しかし、イオは木星と形成されたとは考えられていないが、後で形成されたことを指摘したかったのですが、私は脱線します。この質問は、周回する破片が木星とガニメデやカリストのような他の大きな月の間の潮力をどのように克服できるかを尋ねています。

惑星の周りの円盤にある周回する破片の雲は、流体のロシュ限界の外側にあると合体して月になります。固形月が近づくと、通常はばらばらし始め剛性ロッシュ限界いくつかの構造的完全性のために、近い惑星に、。

月の形成に必要なことは、十分なデブリ密度があり、デブリが流体のロシュの限界を超えていることです。問題では軌道輪の密度が低いことが、重要なのはプロト月はロシュ範囲外であることを合体を開始し、一度、されていないこと、それはそのロッシュ限界決定する月の密度ではなく、それの大きさだ相対にしますそれが公転する惑星。月の情報は、コンパクトではないため、最初は密度が低くなる場合があります。したがって、惑星からより離れた対応するロシュの制限がある場合がありますが、変動は密度の立方根であるため、ロシュの制限の境界はありませんフォーメーションの開始時に、さらに遠くまで出てください。

プロトムーンは、リング破片を一度に追加する必要はありません。非常に近くにあるものを保持する必要があるだけであり、それは流動的なロシュの限界を超えた結果です。やがて、月は軌道を回る領域をクリアし、他の回答で指摘されているように、移動は月の形成に役割を果たす可能性がありますが、移動は月が形成される理由ではなく、十分な密度の軌道の産物ですディスクと重力。

(それが理にかなっていることを願っています、私は最後の部分を説明したかどうかわかりません)

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