Y a-t-il des limites sur l'endroit où un anneau planétaire peut se former et maintenir son orbite par rapport à la planète?
Doivent-ils être sur une orbite équatoriale circulaire?
Y a-t-il une altitude min ou max, par exemple en ce qui concerne la limite de Roche, l'orbite géosynchrone ou d'autres points dans l'espace?
Réponses:
La bague Phoebe de Saturnequi a une inclinaison orbitale de 173 ° par rapport à l'écliptique, donc il est en fait sur une orbite rétrograde et est incliné de 27 ° par rapport aux anneaux internes de Saturne, montre qu'il n'y a clairement aucune limite à l'inclinaison orbitale. Il se nourrit de la Lune de Saturne Phoebe (peut-être en raison des impacts de la micrométéorite) indiquant que tant que l'anneau planétaire aura une source de ses matériaux avec une orbite déjà inclinée, l'anneau la suivra (préservera l'élan angulaire de son corps d'origine). Bien sûr, cela n'exclut pas les orbites polaires, mais nous n'avons pas encore vu d'anneaux comme celui-ci. Théoriquement cependant, leur orbite est aussi stable que n'importe quelle autre tant qu'elle n'intersecte pas d'autres perturbations gravitationnelles, comme les points de Lagrange, ou les chemins d'autres célestes qui l'empêcheraient de former un anneau complet avec accrétion (quelque chose qui n'est fait que partiellement par Iapetus coupant l'anneau de Phoebe). La majorité des anneaux planétaires pourraient être faits des propres matériaux de la planète, et suivraient alors naturellement sa propre rotation, plus ou moins (en fonction de leur formation) et préservant à nouveau le moment angulaire.
L'anneau de Phebe est également extrêmement énorme, s'étendant de 59 à 300 rayons de Saturne (observés par le télescope spatial Spitzer de la NASA dans la plage infrarouge entre 128 et 207 rayons de Saturne, vous pouvez en lire plus dans ce billet de blog d'Emily Lakdawalla ), attestant que tant que les matériaux de l'anneau n'atteindraient pas la vitesse de fuite ou ne seraient plus attirés par la gravitation par un autre corps céleste (au-delà du L 1point) il n'y a pas non plus de limite de taille. En théorie, si nous imaginons par exemple une naine brune voyous qui n'est liée par gravité à aucun système solaire et flotte librement dans le milieu interstellaire à proximité d'étoiles, la taille de l'anneau ne serait limitée que par la propre pression du milieu interstellaire. Au moins jusqu'à ce que la naine brune en question se rapproche d'une influence gravitationnelle plus forte et perd son anneau, c'est-à-dire.
Ainsi, la taille maximale de l'anneau serait en théorie limitée uniquement au point L 1 (où les attractions gravitationnelles de deux corps massifs s'annulent). Quant à la distance minimale, cela dépend de la taille des particules qui composent l'anneau, de l'étirement de l'atmosphère de la planète et de la force de sa pression de rayonnement qui annulerait l'attraction gravitationnelle. Il est donc difficile de donner une juste valeur minimale. Si nous prenons une planète à rotation rapide (par exemple la planète naine Haumea) à titre d'exemple, celui qui tournerait si vite qu'il perdrait en fait une partie de ses matériaux car il atteindrait la vitesse de fuite à l'équateur de la planète, et si nous supposons que ce processus peut être soutenu pendant une période suffisamment longue, alors il n'y a pas tout minimum car le disque planétaire toucherait essentiellement la surface de la planète. Finalement, la planète perdrait une grande partie de sa propre rotation, semblable à celle d'un patineur artistique à rotation rapide en étirant ses bras, en déplaçant une partie de sa masse dans un rayon plus grand, et la planète cesserait de reconstituer les matériaux du disque.