Roche Limit

Die Roche-Grenze ist nach der französischen Astronomie Edouard Roche benannt, die 1848 die erste Berechnung der theoretischen Grenze veröffentlichte. Ein Mond kann als ein Körper existieren, der durch seine Selbstgravitation zusammengehalten wird, wenn er einen massereicheren Körper umkreist (z sein Mutterplanet); näher drin, und der kleinere Körper wird durch die Gezeitenkräfte auf ihn in Stücke gerissen.

Erinnerst du dich, wie Gezeitenkräfte entstehen? Die Schwerkraft ist eine Kraft mit umgekehrtem Quadratgesetz – doppelt so weit entfernt und die Gravitationskraft ist beispielsweise viermal so schwach -, so dass die Gravitationskraft, die beispielsweise von einem Planeten ausgeht, auf einer der nahen Seiten seines Mondes (der Seite dem Planeten zugewandt) als seine Gegenseite.

Die feinen Details, ob ein Objekt tatsächlich der Gezeitenkraft seines massiven Nachbarn standhalten kann, hängen von mehr als nur der Selbstgravitation des kleineren Körpers ab. Zum Beispiel kann ein gewöhnlicher Stern durch Gezeitenkräfte – beispielsweise aufgrund eines supermassiven Schwarzen Lochs – viel leichter in Stücke gerissen werden als eine Kugel aus reinem Diamant (die zusätzlich durch die Stärke der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen zusammengehalten wird) seine Selbstgravitation).

Die bekannteste Anwendung von Roches theoretischer Arbeit ist die Bildung von Planetenringen: Ein Asteroid oder Komet, der innerhalb der Roche-Grenze eines Planeten abweicht, löst sich auf, und nach einigen Umlaufbahnen bilden die Trümmer (natürlich) einen schönen Ring um den Planeten Dies ist nicht die einzige Möglichkeit, wie sich ein Planetenring bilden kann. Kleine Monde können Ringe bilden, indem sie von Mikrometeoriten bombardiert werden oder durch Ausgasen.

Roche hinterließ uns auch zwei andere Begriffe, die in der Astronomie und Astrophysik weit verbreitet sind: Roche-Lappen und Roche-Sphäre. Kein Wunder zu erfahren, dass auch sie sich auf die Schwerkraft in Systemen zweier Körper beziehen!

Weitere Informationen zu Roche-Grenzwerten: Saturn (NASA), Roche-Grenzwert (University of Oregon) sowie Gezeiten- und Gravitationssperren.

Das Roche-Limit ist der Schlüssel zu mehreren Geschichten aus dem Space Magazine, darunter Phobos, die möglicherweise nur 10 Millionen Jahre leben, alte Sonnensysteme, die um tote Sterne herum gefunden wurden, und die Beobachtung eines verdampfenden extrasolaren Planeten.

Weitere Informationen zu den Roche-Grenzwerten finden Sie in diesen Astronomy Cast-Episoden: Gezeitenkräfte, Gezeitenkräfte im gesamten Universum und Stellar Roche-Grenzwerte.

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