Роша предел - расстояние от планеты (звезды) до её спутника, ближе к-рого спутник разрушается приливными силами. При движении спутника по орбите вокруг планеты (звезды) сила её притяжения, действующая на элемент спутника, компенсируется центробежной силой только в его центре масс. Во всех др. точках спутника такого равенства нет, что и обусловливает приливную силу.
Р. п. назван по имени Э. Роша, поставившего и разрешившего (1847) [1]
проблему равновесия жидкого, бесконечно малого (по размерам и массе), несжимаемого,
однородного, самогравитирующего спутника, равномерно вращающегося в экваториальной
плоскости планеты конечной массы (период осевого вращения спутника предполагался
равным орбитальному периоду). Рош показал, что под действием приливных
сил спутник приобретает эллипсоидальную форму и существует такое расстояние
D от центра планеты, ближе к-рого спутник уже не может находиться в равновесии
(разрывается приливными силами). Это расстояние (т. н. классич. Р. п.)
зависит от радиуса планеты (R) и плотностей планеты и спутника
Применяя результаты своих исследований к системе Сатурна, Рош пришёл
к заключению, что кольца Сатурна должны состоять из мелких частиц, т. к.
радиус наружного края внеш. кольца
т. е. меньше D (в предположении
).
В данном случае Рош пришёл к верному заключению, исходя из неверных предпосылок,
т. к. Р. п. для твёрдого спутника может существенно отличаться от классич.
Р. п.
Р. п. для твёрдых тел зависит от их размеров и прочности. При изучении
Р. п. для таких тел выделяются два типа разрушения: пластическое (вследствие
среза) и хрупкое (вследствие отрыва). Для хрупких тел наступление разрушения
удовлетворительно описывается критерием наибольших нормальных напряжений,
для пластичных - критерием наибольших касательных напряжений (см. Прочности
предел). Применяя критерий наибольших касательных напряжений и полагая
прочность тел Т = 109 дин/см2 (что соответствует
прочности гранита}. X. Джефрис [2] определил макс. размер тел
, не разрушающихся при пролёте вблизи Земли. Однако этот размер может быть
и меньше, если тело близко по структуре к хондритам (см. Метеориты)с
дин/см2. Более поздние исследования [3] показали, в частности,
что макс. радиус тел с
не разрушающихся при движении по орбите волизи поверхности планеты,
а Р. п. для тел с радиусами более 30 км и T = 106 дин/см2
составляет
(1,35-1,38)R (при орбитальном движении) и (1,16-1,19) R (при свободном
падении на поверхность планеты). Из-за наличия трещин и неоднородностей
реальное тело разрушается сложным образом, и по мере приближения к планете
возможно неоднократное дробление осколков.
Теория приливного разрушения тел позволяет, в частности, объяснить наличие близко расположенных (двойных) кратеров на современных поверхностях Земли, Луны и Марса. Земля и др. планеты образовались в результате объединения большого числа твёрдых допланетных тел (см. Происхождение Солнечной системы). Прежде чем упасть на растущую планету, допланетное тело испытывает неск. близких сближений с ней. Достаточно крупное тело может быть разрушено приливными силами, при этом его осколки падают в разные, но близко расположенные точки поверхности планеты, образуя двойные кратеры.
Приливные эффекты играют существ. роль также в двойных звёздных системах, в к-рых расстояния между звёздами сравнимы с их размерами (см. Тесные двойные звёзды, Полость Роша).
В. В. Леонтьев
|
![]() |