Wie lange halten Planetenringe?


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Ich bin überrascht, dass diese Frage (hier oder über Physik) nach meinem besten Wissen noch nicht gestellt wurde. Es ist eines, das ich vielleicht gefragt habe, als ich ein bisschen jünger war, und eines, von dem ich glaube, dass andere es fragen werden.

Wie auch immer, es ist klar, dass Saturns Ringe keinen Mond bilden , und dasselbe gilt wahrscheinlich auch für andere Ringsysteme. Ich vermute jedoch, dass sie nicht ewig dauern werden (es ist nur eine Vermutung).

Wie lange halten Planetenringe im Allgemeinen? Welche Mechanismen könnten dazu führen, dass sie sich auflösen / auseinanderfallen / enden? Ich vermute, der Poynting-Robertson-Effekt könnte zum Tragen kommen, bin mir aber nicht sicher.

Und für alle Neugierigen, ja, ich habe nur zum Spaß nachgesehen, und Yahoo Answers hatte eine Reihe von wirklich, wirklich schlechten, ungeklärten und höchstwahrscheinlich ungenauen Antworten (da es keinen Konsens gab) im Bereich von '3 Millionen Jahren'. zu '13 -18 Milliarden Jahren 'zu' für immer '.

Antworten:


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Es scheint (und ich bin kein Experte), dass die Ringentwicklung des Saturns hauptsächlich durch "viskose Ausbreitung" - Kollisionen zwischen Ringpartikeln - bestimmt wird. und auch durch Wechselwirkungen mit Saturnmonden (Resonanzen); und Beschuss mit meteoritischem Material.

Es scheint keinen Konsens darüber zu geben, wie alt das Ringsystem ist. Die meisten Theorien zu ihrer Entstehung gehen davon aus, dass dies schon früh im Leben des Sonnensystems geschieht. Es gibt jedoch Beobachtungen, die auf eine geringe Kontamination durch meteoritisches Material hinweisen und daher darauf, dass die Ringe jung sind.

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Ein Cassini-Update zu dieser Antwort. Sie glauben, Saturns Ringe hätten sich in den letzten hundert Millionen Jahren gebildet. sciencemag.org/news/2017/12/…
userLTK

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@userLTK: Diese Interpretation basiert auf der Verschmutzung des Ringeises und wie schnell es "gereinigt" oder "verschmutzt" werden kann. Dies ist immer noch sehr umstritten, und auf dem diesjährigen EPSC / DPS-Treffen wurden Argumente für beide Seiten vorgebracht - den alten und den jungen Ring.
AtmosphericPrisonEscape

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Die Ringlebensdauern variieren enorm in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Rings und der Rotationsperiode des Planeten. Retrograde Ringe treten nach einigen Millionen Jahren wieder ein.

Wenn sich ein Planet langsamer als das 4,48-fache der niedrigen Umlaufbahn dreht, werden alle Teile der Ringe unter 2,7 U / min verlangsamt und treten schließlich wieder ein. Wenn die Planetenperiode wie Saturn kürzer als das 4,48-fache der Umlaufbahn ist, werden die äußeren Ringe gezeitengestützt und haben eine längere Lebensdauer.


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Dies sind sehr spezifische Zahlen. Können Sie erklären, wie sie entstehen (oder auf Referenzen verweisen) und warum retrograde Ringe eine kurze Lebensdauer haben (und warum ein paar Millionen Jahre statt ein paar tausend oder ein paar Milliarden)?
Rob Jeffries

@ Ray Moses Ist das Ihre Hypothese oder eine feststehende Tatsache? Tatsächlich unterscheiden die Gezeiten zwischen den Monden unterhalb der synchronen Umlaufbahn (Phobos) und den Monden oberhalb der synchronen Umlaufbahn (Deimos). Dies gilt jedoch nicht für Ringe, da eine durch einen Ring verursachte Gezeitendeformation (a) extrem klein ist, (b) oder die Ordnung m = 0 (was einfach gesagt bedeutet, dass dies eine Taille ist, keine Ausbuchtung).
Michael_1812
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