Kann es elliptische Ringe um einen Planeten geben?

Die Ringe von Saturn und Jupiter sind kreisförmig. Bahnen können elliptisch sein, können Ringe also elliptisch sein?

planetary-ring Gstestso
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Orbitalresonanz kann ein Grund für die Kreisbahnen sein.

Lelouch

Antworten:

Kurze Antwort: nein.

Lange Antwort:

Es gibt viele Kollisionen innerhalb von Ringsystemen, und Kollisionen bewirken im Laufe der Zeit immer, dass die Umlaufbahnen kreisförmig werden (oder die Ringe zerstören). Abweichungen werden in der Regel schnell korrigiert.

Aus dem gleichen Grund neigen Ringe dazu, extrem flach und extrem dünn zu sein. ZB sind Saturnringe nur Dutzende Meter dick; Wenn Sie bei einem Durchmesser von 300.000 Kilometern ein Modell der Ringe aus normalem Druckerpapier schneiden, ist das Papiermodell zu dick. (würde die Dicke der Ringe nicht im richtigen Maßstab darstellen)

Ein weiteres Merkmal von Ringen ist, dass sie äquatorial sind. Wenn sie nicht in der Ebene des Äquators liegen, werden sie durch Präzession in Richtung dieser Konfiguration getrieben.

Sie könnten eine Störung anwenden, die einen Ring nicht kreisförmig oder nicht flach oder nicht äquatorial macht, aber dann entwickelt sich das System schnell zu kreisförmig, flach und äquatorial (oder wird zerstört).

https://www.uwgb.edu/dutchs/AstronPowerPoint/Rings.ppt

Florin Andrei
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Wenn der Planet keine äquatoriale Ausbuchtung und eine sehr niedrige Rotationsgeschwindigkeit hat, würde die äquatoriale Regel dann immer noch gelten?

userLTK

Kein Spin = keine Präzession = kein Schub in Richtung Äquator.

Florin Andrei

Ringe bestehen aus einer großen Anzahl einzelner Partikel, die sich jeweils in elliptischen Bahnen befinden. Wir sehen Ringe als kreisförmig, weil wir nicht nur den gesamten Partikelschwarm der einzelnen Partikel sehen und ihnen folgen. Ihre einzelnen Umlaufbahnen sind durchschnittlich und erscheinen nur als Kreis.

Die einzelnen Umlaufbahnen ändern sich ständig aufgrund von Kollisionen zwischen Partikeln und Gravitationseinflüssen für Monde. Der Saturn-F-Ring ist ein gutes Beispiel dafür. Wie aus den Bildern ersichtlich ist, ist der Ring kein Kreis.

James Screech
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Wollen Sie damit sagen, dass einzelne Partikel merklich nicht kreisförmige Bahnen ausführen (beachten Sie, dass ein Kreis eine Ellipse ist)? Welche Exzentrizitäten halten Sie für möglich?

Rob Jeffries

Es wird zweifellos eine Reihe von Exzentrizitäten geben, die meisten werden nahezu kreisförmig sein, wobei die Anzahl abfällt, wenn die Umlaufbahnen elliptischer werden. Aufgrund der großen Anzahl einzelner Partikel und ihrer geringen Größe ist es nicht praktikabel, sie einzeln zu messen, ohne die Gravitations- und Lichtdruckeffekte zu berücksichtigen.

James Screech

Ich denke, du solltest das konkretisieren. Mein Verständnis ist, dass unelastische Kollisionen Umlaufbahnen kreisen und dass in Ringen wie dem Saturn die Kollisionszeitskala sehr kurz ist. Saturnringe sehen kreisförmig aus, weil sich die Partikel auf kreisförmigen Bahnen befinden. Das Gleiche gilt möglicherweise nicht für andere Ringsysteme, bei denen einige sehr kleine Exzentrizitäten gemessen wurden, aber es muss ein externes "Pumpen" der Exzentrizität erfolgen.

Rob Jeffries

@JamesScreech - diese Antwort enthält einige Vermutungen, und einige Fakten sind falsch. Einzelne Umlaufbahnen müssen sehr kreisförmig sein, da sie sonst durch Kollisionen schnell geändert werden. Aus dem gleichen Grund müssen die Ringe sehr flach sein. Aufgrund der Präzession müssen die Ringe auch äquatorial sein. Jede andere Konfiguration ist sehr kurzlebig.

Florin Andrei