Почему гладкие?

[jiminy]

Скажите, почему малые тела Солнечной системы имеют такие гладкие формы? Что их сглаживает? Полюбуйтесь, например, на

http://www.astronet.ru/db/msg/1201240.

Для сравнения: планетные тела имеют округлую форму.

[bob]

То же самое и сглаживает - гравитация и "дробеструй" столкновений. Только слабее.

[dims]

Чем больше тело, тем ближе оно по свойствам к жидкой капле. Даже, если оно из камня.

[Dennis_Toronto]

Чем больше тело, тем ближе оно по свойствам к жидкой капле. Даже, если оно из камня.

А почему - можно поподробней - интересно ведь,?

[Karen]

Когда масса сжимается (под тяготением), нагревается. Наоборот, когда она рассширяется, охлаждается. Легкий опыт: если Вы хотите охлаждать суп надо дуть с губами как свистеть. Воздух рассширяется и охлаждается когда идет со рта. Наоборот, надувая воздушный шарик или ширу, становится теплым из-за сжатия газы.

Если масса большая (как планета), нагревается много, если маленькая (как астероид, маленький спутник, и т.д.) нагревается мало. Если нагревается до той температуры что камень становится жидким, тяготение может "притянуть" массу в колцевую форму. Если нет, масса остается неровным.

jiminy, Я не понимаю то, что Вы хотите сказать со словом "гладкий"? Извините за непонимание--в словаре это smooth (или ровный), . Это не то что я вижу в изображении в вашей ссылке. Я вижу рябую нерегулярную форму. Что я не понимаю?

[ALexpert]

Имеется ввиду, что астероид гладкий, как булыжник, словно он водой обточен, или что-то типа того. Конечно, он не такой гладкий, но все же не похож на объект осколочного происхождения с острыми (ломаными) краями.

[bob]

Уважаемая Karen, вы преувеличиваете. Ядра большинства астероидов близки по температуре к температурам их поверхностей. Просто камень действительно течет под сильной нагрузкой, даже без плавления. Посмотрите на стены старинных зданий после длительной усадки. И кирпичи и бетон изрядно теряют в них прямоугольную форму.

[jiminy]

to Karen. Да, Alexpert сказал примерно правильно.

Имеется ввиду, что астероид гладкий, как булыжник, словно он водой обточен, или что-то типа того. Конечно, он не такой гладкий, но все же не похож на объект осколочного происхождения с острыми (ломаными) краями.

[jiminy]

То же самое и сглаживает - гравитация и "дробеструй" столкновений. Только слабее.

Я думаю, что bob вряд ли прав.

Во-первых, для малых тел и тел планетных роль гравитации разная, поэтому амплитуда рельефа у малого тела зависит от размера тела прямо, а у планетного - обратно, причем переход от малых тел к планетным довольно резкий.

Во-вторых, по-моему, следует говорить не про "дробеструй", а про лунную "пыль", реголит. Для собственно Луны слой реголита имеет толщину 4-6 м в морях и океанах и 10-20 м на материках.

А какова, по-вашему, толщина реголитового слоя на Фобосе на том снимке? Не окажется ли этот слой настолько толстым и рыхлым, что мы и сесть-то на него не сможем?

[bob]

Да, Вы правы, на них должно быть достаточно пыльно, хотя между "пыльными" и "непыльными" астероидами тоже толжна быть граница, в зависимости от их температуры и массы. Для тел нескольких сотен метров в диаметре в рамках марсианской орбиты невозможно уже удержание не только атмосферы, но и пылевого покрова - пыль улетит из-за теплового движения. Но течение камня должно все-же вести к крупномасштабному сглаживанию. Хоть у Фобоса и нет почти гравитации, но несколько тонн веса на центральные области там давит, а этого достаточно для постепенного расползания самых твердых пород.

[Karen]

Спасибо за разъяснение. Я, очевидно, не поняла вопрос. Смущение было в сравнении гладкого (smooth) с округлым (round). Я пошла на ложном пути.

[Pluto]

Я думаю, что тут играет роль фундаментальный принцип – чем крупнее тело, тем меньше его относительная прочность. Т.е. масса тела растет пропорционально КУБУ размеров.
Всем известно, что таракан, сброшенный с высоты девятого этажа, скорее всего не пострадает, а лошадь ломает ноги при падении даже с небольшой высоты.
Т.е. если крупное, массивное каменное тело имеет острые грани, то прочность (долговечность) их значительно меньше чем у камня малых размеров. На сглаживание острых граней крупных тел значительно сильнее влияет и текучесть материала, приливные возмущения, внешние ударные воздействия. Не секрет, что большинство астероидов образовалось очень давно, когда их плотность в пространстве и вероятность столкновения были очень высоки.

[jiminy]

Для малых тел в словаре Сравнительная планетология есть такая формула: h = 0.13 R^1.1, где h - "максимальная высота рельефа", а R - "средний радиус тела" (надо думать, в км). У Фобоса размеры там следующие:

радиус = (13.3 +/- 0.4)х(11.1 +/- 0.2)х(9.1 +/- 0.1) км,
средний радиус = 11.03 +/- 0.1 км.

Полагая в точности R = 11 км и h = 13 - 11 = 2 км, получаем в показателе степени 1.13... . Неплохо!

Для планетных тел формула другая: h = 1910 R^x, где h и R - прежние, а х = -0.9 +/- 0.2. Планетных тел гораздо меньше, чем малых, поэтому и формула менее точная. Среди астероидов планетное тело только одно - это Церера. У нее размеры там следующие:

радиус = (479.6 +/- 2.4)х(453.4 +/- 4.5) км,
средний диаметр = 932.6 +/- 5.2 км.

Полагая в точности R = 466 км и h = 480 - 466 = 14 км, получаем в показателе степени х = -0.80... . Тоже неплохо!

А вот для планеты Земля с ее R = 6371 км получаем по формуле h = в лучшем случае 4 км с небольшим. По-моему, это маловато. Или я неправ?

[bob]

Я думаю, что тут играет роль фундаментальный принцип – чем крупнее тело, тем меньше его относительная прочность. Т.е. масса тела растет пропорционально КУБУ размеров.
Всем известно, что таракан, сброшенный с высоты девятого этажа, скорее всего не пострадает, а лошадь ломает ноги при падении даже с небольшой высоты.
Т.е. если крупное, массивное каменное тело имеет острые грани, то прочность (долговечность) их значительно меньше чем у камня малых размеров. На сглаживание острых граней крупных тел значительно сильнее влияет и текучесть материала, приливные возмущения, внешние ударные воздействия. Не секрет, что большинство астероидов образовалось очень давно, когда их плотность в пространстве и вероятность столкновения были очень высоки.

Полностью согласен.

[bob]

Для малых тел в словаре Сравнительная планетология есть такая формула: h = 0.13 R^1.1, где h - "максимальная высота рельефа", а R - "средний радиус тела" (надо думать, в км). У Фобоса размеры там следующие:

радиус = (13.3 +/- 0.4)х(11.1 +/- 0.2)х(9.1 +/- 0.1) км,
средний радиус = 11.03 +/- 0.1 км.

Полагая в точности R = 11 км и h = 13 - 11 = 2 км, получаем в показателе степени 1.13... . Неплохо!

Для планетных тел формула другая: h = 1910 R^x, где h и R - прежние, а х = -0.9 +/- 0.2. Планетных тел гораздо меньше, чем малых, поэтому и формула менее точная. Среди астероидов планетное тело только одно - это Церера. У нее размеры там следующие:

радиус = (479.6 +/- 2.4)х(453.4 +/- 4.5) км,
средний диаметр = 932.6 +/- 5.2 км.

Полагая в точности R = 466 км и h = 480 - 466 = 14 км, получаем в показателе степени х = -0.80... . Тоже неплохо!

А вот для планеты Земля с ее R = 6371 км получаем по формуле h = в лучшем случае 4 км с небольшим. По-моему, это маловато. Или я неправ?

Возможно Вы в чем-то правы. Если бы на Земле не было тектоники, то она сейчас действительно не имела бы неровностей свыше 4 км.

[jiminy]

Если бы на Земле не было тектоники, то она сейчас действительно не имела бы неровностей свыше 4 км.

Что значит "если бы не было"? Тектоника есть, и формула должна ее описывать!

Возьмем Марс. По формуле, он "неровностнее" Земли более чем в (3400/6371)^х = 1.5-2 раза, хотя максимум его тектоники, видимо, в прошлом.

[dims]

Полагая в точности R = 11 км и h = 13 - 11 = 2 км, получаем в показателе степени 1.13... . Неплохо!

Итак, с формулой согласуется перепад рельефа на Фобосе. Теперь давайте подумаем, почему с ростом размера астероида его горы составляют не больше 13% радиуса и эта величина незначительно растёт с радиусом?

Например, почему на Фобосе не может быть гор высотой 10 километров, то есть, почему Фобос не может выглядеть, со стороны, как осколок кирпича?

Очевидно, что есть какой-то механизм выравнивания гор. И этот механизм - есть течение и рассыпание выступов под собственным весом. Разумно также предположить, что в процессе выравнивания этих гор уменьшается и шероховатость.

Иными словами, можно ли привести пример тела, массой и размерами близкого к Фобосу, но не являющегося таким гладким?

[Aquarius]

То же самое и сглаживает - гравитация и "дробеструй" столкновений. Только слабее.

Я думаю, что bob вряд ли прав.

Во-первых, для малых тел и тел планетных роль гравитации разная, поэтому амплитуда рельефа у малого тела зависит от размера тела прямо, а у планетного - обратно, причем переход от малых тел к планетным довольно резкий.

Во-вторых, по-моему, следует говорить не про "дробеструй", а про лунную "пыль", реголит. Для собственно Луны слой реголита имеет толщину 4-6 м в морях и океанах и 10-20 м на материках.

А какова, по-вашему, толщина реголитового слоя на Фобосе на том снимке? Не окажется ли этот слой настолько толстым и рыхлым, что мы и сесть-то на него не сможем?

На этом фото очень хорошо видно, что рельеф очень сильно сглаживает слой реголита. Некоторые кратеры буквально лишь угадываются под этим слоем.



Эта фотография была сделана аппаратом Викинг-2 в 1977 году, когда он пролетал в 29 км от поверхности Деймоса. Этот снимок один из самых подробных снимков небесных тел, который был получен с летательного аппарата. Снимок охватывает площадь размером около 1 км2, и на нем различимы детали до 3 м в диаметре. На поверхности видны кратеры и большие булыжники. Некоторые кратеры покрыты слоем реголита (песка и раздробленных камней).

[dims]

Видно также, что свет снимка не равномерный, что, скорее всего, обусловлено разным наклоном поверхности по отношению к наблюдателю. Что автоматически доказывает, что поверхность, покрытая пылью отражает свет неизотропно.

Кроме того, в пыль могу быть вкраплены дефекты, те самые булыжники, которые пылью не покрыты. Если такой булыжник будет блестеть в объектив один, то его никто не заметит. Если же наблюдать с одгромного расстояния систему таких булыжников, то можно обнаружить отличие анизотропии отражения у этих булыжников и среднестатистической пыли.

[dims]

Пардон, это я про КЛЯ размышлял...