조력 가열은 어떻게 Io의 궤도를 낮출 수 있습니까?

이 질문 에 대한 답 은 Io가 마법 에너지 기계인가? 타원 궤도에서 목성으로부터 주기적으로 더 가깝고 더 멀어지면서 조석 "말쑥"에 의한 이오의 내부 가열 로부터의 에너지는 이오의 궤도의 에너지로부터 온다고 제안한다. 더 낮은 에너지 궤도는 반드시 더 작으며, 이는 실제로 속도가 더 크다는 것을 의미합니다. 위성의 궤도를 더 높은 고도로 높이려면 실제로 운동 방향으로 추력 을 사용 하여 속도를 늦 춥니 다.

조력이 약간 복잡하다는 점을 고려할 때 (참조 , 달이 조수 때문에 지구에서 물러가는 이유는 무엇입니까? 다른 달의 경우 전형적인가? ) 난방이 Io의 궤도를 낮추어 속도 를 높이는 것이 선험적 인가? ? (지구 달의 물러가 부분적으로 지구의 액체 바다에 기인하고 목성은 거대한 가스라고 생각하십시오.) 감소 하는 주변 또는 반 주요 축입니까?

(평균적으로, 순진하게, 평균적으로) 반경 방향 힘이 어떻게 접선 방향 가속을 일으킬 수 있습니까? Io 는 목성에 단단히 고정 되어 자체 축을 중심으로 한 회전이 목성을 중심으로 한 회전과 동기화됩니다.

편집 : Io와 목성의 다른 달 사이의 중력 상호 작용으로 인해 문제가 쉽게 대답하기가 너무 복잡해지면, 나는 구체적으로 Io의 것이 아니라 조력 난방의 기본 역학 및 단일 달의 궤도에 미치는 영향에 더 관심이 있습니다 상태.

조력 가열은 어떻게 Io의 궤도를 낮출 수 있습니까?

적어도 첫 주문은 아닙니다. 첫 번째 효과는 조석 가열이 Io의 궤도를 원형 화하는 작용을한다는 것입니다. 이에 반해 Europa와 Ganymede와의 공명 공명은 Io의 궤도를 더 타원형으로 만드는 작용을합니다. 이것은 좋은 히스테리시스 루프로 이어집니다.

Io가 상당히 원형 궤도에 있다고 가정하십시오. 이로 인해 조력 스트레스가 줄어들어 Io가 냉각됩니다. 더 시원하고 더 단단한 Io는 더 따뜻하고 따라서 더 많은 Io보다 조석 변형에 덜 민감합니다. 동일한 궤도에 두 개의 몸체 (하나는 따뜻하고 플라스틱이고 다른 하나는 차갑고 단단함)를 고려할 때, 따뜻한 몸체는 차가운 몸체보다 더 조석 변형이 발생합니다. 이것은 객체의 사랑 번호에 의해 포착됩니다 . 응답의 불가피한 지연은 응답이 타원형 궤도에 대한 주변 / 시냅스에 대해 대칭이 아니며, 소성이 클수록 비대칭이 클수록 의미합니다. 이것은 물체의 조석 품질 계수 의해 포착됩니다 .$k_2$$Q$

궤도가 원형에 가까워짐에 따라 이러한 Io의 냉각은 현재의 공명 효과가 이제 원형 화 효과보다 우위에있게한다. 이오의 궤도는 천천히 타원형이된다. 이 타원형 궤도는 차갑고 딱딱한 이오 (Io)에서 조력 스트레스를 증가시켜 결국 워밍업을 시작하고 더 플라스틱이됩니다. 궤도가 타원이 증가하고 Io의 내부가 더 유연하고 플라스틱이됨에 따라 원형 화 효과가 커집니다. 결국 원형 화 효과는 궤도 공명 효과보다 우세하여주기가 반복 될 때까지 Io의 궤도가 더 원형이됩니다.

최소한 Io, Europa 및 Ganymede 간의 3 방향 궤도 공진이 유지되는 한 헹구고 반복하십시오. 3 방향 조력 공명이 얼마나 오랫동안 존재했는지와 그것이 얼마나 오래 지속될지는 알 수 없습니다.

David Hammen의 답변에는 Io의 궤도가 시간에 따라 어떻게 진화하는지에 대한 흥미로운 세부 정보가 많이 포함되어 있습니다 (현재 Io의 궤도가 극도로 원형 인 경우에도 Io가 여전히 화산이 될 수있는 이유를 설명합니다 ). 또한 이오가 다른 달이없이 완전히 정돈되어 있다면 열이 나지 않고 궤도가 변하지 않을 것임을 설명하며, 이는 질문자가 주로 궁금했던 것입니다. 아마도 남은 유일한 질문은 아마도 원형 궤도에 있지만 정확한 속도로 회전하지 않는 달이 궤도 변화를 찾는 이유는 무엇입니까?

이를 위해 달이 궤도보다 빠르게 회전하는 경우, 달 모양이 갯벌의 등전위에 반응하는 데 지연이 발생하면 벌지의 "점"이 행성과의 정렬보다 앞서 나올 수 있다는 흥미로운 결과가 있습니다. . 이것은 회전 속도를 늦추는 중력으로부터 토크를 생성합니다. 궤도보다 느리게 회전하면 반대가됩니다. 이것이 스핀이 깔끔하게 잠기는 방식입니다. 그러나 행성 위성 시스템 (다른 달은 무시)은 각 운동량을 보존해야하므로 회전 속도가 느려지면 각 운동량은 다른 곳에 나타나야합니다. 궤도에 나타납니다. 따라서 궤도의 에너지 (열이 생성되고 스핀이 변하기 때문에 보존되지 않음)에 대해 생각하는 대신 회전 + 궤도의 각 운동량에 대해 생각하십시오.

Io는 정식으로 잠기지 않았기 때문에 어느 쪽도 수행하지 않고 있지만 기록되기 전에 기록에서 하나 또는 다른 것을 수행했을 것입니다. 지구와 달에 관해서는 달이 정체되어 있지만 지구는 달의 궤도보다 빠르게 회전하고 있기 때문에 지구의 돌출부가 달보다 먼저 나오기 때문에 달이 우리의 회전력을 떨어 뜨리고 있습니다. 각운동량의 상실은 달의 궤도로 들어가야하므로 달이 멀어지고 있습니다.

에너지 측면에서 생각하면 지구는 달의 중력에 의해 가열되고 있음을 알 수 있습니다. 또한, 달의 궤도는 에너지가 증가하고 있습니다. 따라서이 두 가지를위한 원천이 있어야합니다. 그것은 지구의 회전 에너지입니다. 실제로 궤도 에너지가 증가하기 때문에 지구에서 방출되는 열이 달의 궤도에서 나올 수있는 방법에 대해서는 의문의 여지가 없습니다. 회전 에너지가 가열과 궤도에 모두 들어가는 방법이 더 분명합니다. 가열과 궤도 효과를 유발하는 힘을 생성하는 스핀이기 때문입니다. 마찬가지로, 달이 자신의 궤도보다 빠르게 회전하면, 그 스핀은 달에 힘을 가해 회전 속도를 늦추고, 그 에너지 중 일부는 달을 가열하고, 일부는 자체 궤도를 들어 올리기 위해 (각 운동량을 보존하기 위해) ).