Peut-il y avoir des anneaux elliptiques autour d'une planète?

Les anneaux de Saturne et de Jupiter sont circulaires. Les orbites peuvent être elliptiques, ainsi les anneaux peuvent-ils être elliptiques?

planetary-ring Gstestso
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La résonance orbitale peut être une raison des orbites circulaires.

Lelouch

Réponses:

Réponse courte: non.

Longue réponse:

Il existe de nombreuses collisions au sein des systèmes d'anneaux, et les collisions fonctionnent toujours, au fil du temps, pour pousser les orbites vers une forme circulaire (ou détruire les anneaux). Tout écart a tendance à être rapidement corrigé.

Pour la même raison, les anneaux ont tendance à être extrêmement plats et extrêmement minces. Par exemple, les anneaux de Saturne ne font que des dizaines de mètres d'épaisseur; étant donné leur diamètre de 300 mille kilomètres, si vous coupez un modèle d'anneaux en papier d'imprimante de taille ordinaire, le modèle en papier serait trop épais. (ne représenterait pas l'épaisseur des anneaux à la bonne échelle)

Une autre caractéristique des anneaux est qu'ils sont équatoriaux. S'ils ne sont pas en plan avec l'équateur, la précession les conduira vers cette configuration.

Vous pouvez appliquer une perturbation qui rend un anneau non circulaire, ou non plat, ou non équatorial, mais le système évoluera rapidement vers circulaire, plat et équatorial (ou sera détruit).

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

Florin Andrei
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Si la planète n'a pas de renflement équatorial et une vitesse de rotation très faible, la règle équatoriale s'appliquerait-elle toujours?

userLTK

Pas de spin = pas de précession = pas de poussée vers l'équateur.

Florin Andrei

Les anneaux sont constitués d'un grand nombre de particules individuelles, chacune sur des orbites elliptiques. Nous voyons les anneaux comme circulaires parce que nous ne voyons pas et ne suivons pas les particules individuelles juste l'essaim global de particules. Leurs orbites individuelles font la moyenne et apparaissent simplement comme un cercle.

Les orbites individuelles sont constamment modifiées en raison des collisions entre les particules et des influences gravitationnelles des lunes. L'anneau F de Saturne en est un bon exemple . Comme on peut le voir sur les images, l'anneau n'est pas un cercle.

James Screech
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Voulez-vous dire que les particules individuelles exécutent des orbites sensiblement non circulaires (notez qu'un cercle est une ellipse)? Quelles excentricités pensez-vous possibles?

Rob Jeffries

Il y aura sans aucun doute une gamme d'excentricités, la plupart seront presque circulaires avec un nombre diminuant à mesure que les orbites deviennent plus elliptiques. En raison du grand nombre de particules individuelles et de leur petite taille, il n'est même pas pratique d'essayer de les mesurer individuellement, sans même prendre en compte les effets de la pression gravitationnelle et de la lumière.

James Screech

Je pense que vous devriez étoffer cela. Ma compréhension est que les collisions inélastiques circularisent les orbites et que dans des anneaux comme celui de Saturne, l'échelle de temps de collision est très courte. Les anneaux de Saturne semblent circulaires parce que les particules sont sur des orbites circulaires. La même chose peut ne pas être vraie pour d'autres systèmes d'anneaux où de très petites excentricités ont été mesurées, mais il doit y avoir un "pompage" externe de l'excentricité.

Rob Jeffries

@JamesScreech - il y a des conjectures dans cette réponse, et quelques faits sont faux. Les orbites individuelles doivent être très proches de la circulaire, sinon les collisions les changeront rapidement. Pour la même raison, les anneaux doivent être très plats. De plus, en raison de la précession, les anneaux doivent être équatoriaux. Toute autre configuration est de très courte durée.

Florin Andrei