行星环能持续多久?


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据我所知,之前(在这里或在物理上)从未有人问过这个问题,我感到很惊讶。我可能在年轻时就问过这个问题,我想别人会问的那个问题。

无论如何,很明显土星的环不会形成月亮,其他环系统也可能如此。但是,我猜想它们不会永远持续下去(只是猜测)。

行星环一般能持续多久?哪些机制可能导致它们消散/散落/消失?我猜想可能会发挥Poynting-Robertson效应,但我不确定。

对于任何好奇的人,是的,我只是检查它的乐趣,Yahoo Answers有很多真的,真的很差,没有资料来源,最有可能是不准确的答案(假设没有共识),范围从“三百万年”从“ 13-18亿年”到“永远”。

Answers:


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土星的环演化似乎(而且我不是专家)主要由“粘性扩散”控制-环粒子之间的碰撞;以及与土星卫星(共振)的相互作用;并用陨石轰炸

关于环形系统的年龄似乎尚未达成共识。它们形成的大多数理论都是在太阳系生命的早期发生的,但是有观察表明,陨星物质几乎没有污染,因此这些环还很年轻。

鲑鱼等。(2010年) 环中的粘度对其演化至关重要,因此可以估算其寿命和寿命。由于圆盘由于粘度而扩散,粘度本身将降低,从而减慢了演变过程,因此,环形系统可能数十亿年都不会变空。另一方面,将粘性扩散模型与土星环的当前密度分布进行比较,则表明它们的存在时间还不到十亿年。但是,应该指出的是,其他作者也使用了类似的模型认为,土星的光环确实形成4.5十亿年前,并且是更大规模的(通过因子),那么,他们的今天!(Charnoz et al.2011)>100


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卡西尼号对此答案进行了更新。他们认为土星的环是在最近几亿年内形成的。 sciencemag.org/news/2017/12/…–
userLTK

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@userLTK:这种解释是基于环形冰的脏度以及可以“清洁”或“脏污”的速度。这仍然是激烈争论的话题,在今年的EPSC / DPS会议上,双方都提出了争论-老人和年轻人。
AtmosphericPrisonEscape

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环的寿命根据环旋转的方向和行星的旋转周期而有很大的不同。逆行环将在几百万年后重新进入。

如果一颗行星的旋转速度慢于低轨道周期的4.48倍,那么所有低于2.7 rp的环都会被潮汐减慢,并最终重新进入。如果像土星一样,行星周期短于低轨道周期的4.48倍,那么外圈将得到潮汐支撑并延长寿命。


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这些是非常具体的数字。您能解释一下它们如何产生(或指向参考)以及为何逆行环寿命短(为什么寿命是几百万年而不是几千或几十亿)?
Rob Jeffries

@Ray Moses这是您的假设还是既定事实?潮汐确实可以区分位于同步轨道下方的卫星(Phobos)和位于同步轨道上方的卫星(Deimos)。但是,这不适用于戒指,因为由戒指引起的潮汐变形非常小(a),(b)或m = 0阶(简单地说,这是腰部,而不是隆起)。
Michael_1812
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