Luna Io de júpiter es calentado a través de la atracción gravitatoria de Júpiter, pero cuando Io se calienta debido a esto, ¿de dónde viene esa energía? ¿Cómo conservación de la energía de trabajo para este efecto, donde es la energía "perdida"?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Luna Io de júpiter es calentado a través de la atracción gravitatoria de Júpiter, pero cuando Io se calienta debido a esto, ¿de dónde viene esa energía? ¿Cómo conservación de la energía de trabajo para este efecto, donde es la energía "perdida"?
TL;DR: La energía proviene en última instancia de Júpiter rotación.
Io es marealmente bloqueado; tiene el mismo orbital y los índices de rotación. Si Io estaba en una órbita circular, las fuerzas de marea en Io sería simplemente el resultado de un "congelado marea" en Io. No habría calefacción porque Io de forma no sería cambiando. Sin embargo, la órbita de Io no es completamente circular. Esto significa que las fuerzas de marea variar en magnitud y dirección en el lapso de una órbita. Esto estira y se comprime Io, que a su vez se traduce en Io de calefacción.
Existe una tensión entre las otras lunas Galileanas, particularmente en Europa, y Júpiter con respecto a la órbita de Io. Si esas otras lunas no existía, la disipación de esas fuerzas de marea en Io tienden a circularizar la órbita de Io. El exterior de las lunas Galileanas tienden a hacer Io de la órbita más elíptica. Que gana de Júpiter tendencia a hacer de la órbita más circular o el exterior de las lunas para hacer la órbita más elíptica depende de dos cosas: la ellipticity de la órbita de Io, y cómo cálido Io de interiores.
El grado en que Io responde a la Joviano fuerzas de marea depende de la proporción de Io k2k2 número de Amor a su mareas de disipación factor de calidad P. El factor de calidad es alto cuando Io es fresco, de baja cuando Io está caliente. Io se enfría a medida que se convierte en órbita más circular. Las lunas exteriores a continuación, puede empujar a Io en una órbita elíptica, y que cuando Io se calienta. Ahora el Joviano dominan las influencias, y Io se mueve hacia una órbita circular. Calefacción y refrigeración de una gran luna toma algo de tiempo, así que esto significa que hay un retraso en la respuesta. Un buen ciclo de histéresis fija.
Estos efectos de la marea ir en ambos sentidos. Io plantea mareas en Júpiter. Cómo Júpiter responde a esas fuerzas de marea depende de la proporción de Júpiter k2 número de Amor a su mareas de disipación factor de calidad P. Diversas estimaciones de Júpiter factor de calidad Q eran muy altas antes de que la humanidad envió a la nave espacial a Júpiter. Ahora que hemos precisión visto las lunas Galileanas en acción durante bastante tiempo, parece que la de Júpiter Q es bastante bajo.
Hay un montón de disipación en el sistema Joviano. La energía tiene sin duda un lugar para ir. Como de donde viene, que es simple. Las acciones por Io de Júpiter ralentiza Júpiter tasa de rotación. Esta es la última fuente de energía para el sistema Galileo.
Referencias:
Tenga en cuenta que Lainey et al. de acuerdo notablemente con Wu en el valor de Júpiter Q 36,000 (Lainey et al.) 109 (Wu).
Hypnosifl
Puntos
4712
Para agregar a Dancrumb la respuesta y tratar más específicamente de la energía, de la página 21 del MIT tesis dice lo siguiente:
Como un objeto secundario está en órbita alrededor de un cuerpo principal, la gravitacional la fuerza de las causas principales de una distorsión en la forma de la secundario, y viceversa. Podemos referirnos a un cuerpo como el perturbador y el otro cuerpo como el resto del cuerpo, pero ambos objetos están causando y experimentando la distorsión. Esta distorsión es la marea alta. Debido a que el cuerpo experimenta fricción como el bulto es elevado, el bulto es la desviación de la línea de la primaria a la secundaria. Este offset se cuantifica como la marea de la fase lag δ, que es a menudo relacionadas con la marea factor de calidad Q=cotδ.
Si el extendido cuerpo gira mucho más rápido que el perturbador está en órbita, la marea alta conducirá el perturbador. Entonces el bulto tiene un par positivo en la órbita de la perturbador, el aumento de la semimajor eje. Si el extendido cuerpo gira más lentamente que el perturbador de las órbitas, el bulto de la zaga, la creación de un par negativo que disminuye la semimajor eje de la órbita. El cambio en el impulso angular orbital de la perturbador es el contrapeso de el cambio en el momento angular de rotación de la extensión del cuerpo. Cualquier cambio en el total de rotación más energía orbital es el contrapeso de por calefacción en la ampliación del cuerpo como resultado de la fricción.
Así que al parecer, en este ejemplo, la tasa de rotación de la "extensa del cuerpo" (de la que el satélite está en órbita), se ha ralentizado, la disminución de la energía del cuerpo debido a su momento angular, y esta energía se divide entre el aumento de la el impulso angular orbital del satélite (el 'perturbador' arriba) y la calefacción es a través de la marea de calefacción debido a la fricción. Página 22 añade:
La energía se transfiere a los satélites en la cantidad de n0T0+n1T1, donde n es la media de movimiento y T es el torque de Saturno en cada uno de los satélites, y algunos de los que la energía va a la expansión de las órbitas. El resto se disipa como las mareas de calefacción en el interior de los satélites.
Puede ser en otros ejemplos de que la energía para la calefacción proviene principalmente de una disminución en el impulso angular orbital del satélite, en lugar de disminuir en el momento angular de rotación de la principal cuerpo, sin embargo, ver a Chris White comentario en esta respuesta:
En el caso de las mareas de calefacción debido a una muy órbita excéntrica, la energía proviene de la energía orbital de los más pequeños de cuerpo se calienta. El tamaño y la excentricidad de la órbita disminuir con tiempo. Este es uno de los mecanismos propuestos por Júpiter caliente para mover hacia sus estrellas.
Tom A
Puntos
514
Io se somete a rotación síncrona que orbita alrededor de Júpiter. Como resultado, la misma parte de Io se enfrenta a Júpiter todo el tiempo.
Desde que Júpiter es tan masivo y Io órbitas tan de cerca, Io es la forma distorsionada debido a las fuerzas de marea, es decir, la diferencia entre la atracción gravitatoria de Io del lado más cercano a Júpiter y su lado más alejado de Júpiter son diferentes y esto se traduce en ser un poco estirado.
El equilibrio se produce cuando las fuerzas de marea son equilibradas por Io estructura interna de actuar en contra de la distorsión.
Hasta el momento, no hay calefacción.
La órbita de Io se ve interrumpida por la Europa de la órbita. Io y Europa órbita de Júpiter con períodos que tienen una proporción de aproximadamente 2:1.
El resultado de esta interacción es que la órbita de Io está obligado a ser más excéntrico que sería de otra forma (elíptica y no centrada en Júpiter).
Por lo tanto, su distancia de Júpiter está cambiando constantemente. Así, las fuerzas de marea en Io están cambiando constantemente. Por lo tanto su forma está cambiando constantemente.
El trabajo realizado a cambio de Io, la forma es lo que conduce a la calefacción.
En cuanto a donde la energía proviene de estas acciones tienden a retardar el orbital y rotacional de las velocidades de los cuerpos involucrados. Esta reducción en la rotación de energía va a calentar el planeta.
