Гуттаперчевый Марс

[Крупин]

   О том, что Фобос падает на Марс знал и раньше, но о конкретике не задумывался. В теме https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,73235.msg1344236.html#msg1344236 этот вопрос всплыл. И вот что меня напрягло: скорость приближения крошки Фобоса к Марсу такова же (по наиболее вероятной оценке), как скорость удаления громадины Луны от Земли (4см/год). Насколько реально можно объяснить эффект падения Фобоса приливным трением? Тем более, что на Марсе нет океанов, которые, в основном, обеспечивают приливное удаление Луны. Что же Марс сделан из каучука или гуттаперчи?

[AlAn]

Насчет только океанов Вы ошибаетесь, земная кора тоже деформируется при приливах, если не ошибаюсь где-то примерно на 50 см. А плотность пород гораздо больше чем у воды.

[Крупин]

Насчет только океанов Вы ошибаетесь, земная кора тоже деформируется при приливах, если не ошибаюсь где-то примерно на 50 см. А плотность пород гораздо больше чем у воды.

Совершенно верно. Но волна в земной тверди и волна в океане - вещи разные. Рассмотрим лунные приливы для Земли.
  Всё дело в фазировке приливных волн. Если вершина волны располагается в точности под Луной, никакого приливного торможения не будет для сколь угодно высокой приливной волны. Для торможения нужен некоторый фазовый сдвиг волны - смещение гребня с линии на центр планеты. А угол этот зависит от диссипации - потерь энергии на внутреннее трение. В случае твёрдого тела приливная волна создаётся из-за упругого растяжения толщи в сотни и тысячи километров. При удлинении этого столба на полметра относительная деформация невелика, соответственно потерь почти нет. В океане частицы воды значительно смещаются относительно друг друга - потери значительны. Так что гребень приливной волны в тверди находится почти на линии Солнце-планета и торможения вращения почти нет несмотря на значительную высоту волны.
    Так что, несмотря на высокую волну в тверди (у которой и плотность к тому же больше), гребень её находится практически под Луной и приливное торможение Земли определяется почти исключительно океаном.

[AlAn]

Но проблема не в том, что есть смещение по вертикали, а в том, что приливный горб ползет за Луной вследствие движения Луны по орбите и суточного вращения Земли.

стр. 46
Постепенное замедление вращения Земли и связанное с ним увеличение продолжительности земных суток (около 0,0016 секунды за сто лет или 5•10^-8 сек в сутки) является следствием приливного трения водной оболочки о поверхность твердой оболочки Земли  и приливов в теле Земли.

Это же процесс вызывает удаление Луны от Земли.

[Крупин]

   Оба горба и водяной и каменный бегут с одной и той же скоростью. Но каменный находитсяпочти под луной и просто оттягивает её вниз, не ускоряя и не замедляя. А водяной смещён вперёд и не только тянет вниз, но и толкает вперёд.

[AlAn]

Ну, если Вам цитата из специалиста не указ, о чем спорить? Может быть Вы приведете  расчеты? Вот что пишут в Википедии

Для небесных тел, образованных материалом, находящимся в твёрдом агрегатном состоянии, градиент внешней силы тяготения в значительной степени компенсируется силами сцепления, меняющими своё направление при вращении тела вокруг своей собственной оси и, следовательно, вызывающими деформации сдвига, сопровождающиеся выделением тепла. Эти силы и имеются в виду, когда речь идёт о приливных силах. Существует весьма правдоподобная гипотеза, утверждающая, что вулканизм, наблюдаемый на Ио (спутник Юпитера), вызван именно этими силами.
Существенно, что приливные силы уменьшают кинетическую энергию вращения небесного тела вокруг своей оси и, соответственно, его момент вращения. В системе Луна-Земля это торможение в течение миллионов лет привело к тому, что период вращения Луны вокруг своей оси стал равным периоду её обращения вокруг общего центра гравитации. Именно благодаря длительной работе таких сил Луна обращена к Земле только одной стороной. Данные геологии указывают, что в древности сутки были короче. И в наши дни увеличение их длительности за счёт уменьшения скорости вращения Земли составляет около 1,5 мс в столетие.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%81%D0%B8%D0%BB%D1%8B

В этой статье есть информация и о приливах в жидких средах.

[Крупин]

Ну, если Вам цитата из специалиста не указ, о чем спорить? Может быть Вы приведете  расчеты? Вот что пишут в Википедии

Для небесных тел, образованных материалом, находящимся в твёрдом агрегатном состоянии, градиент внешней силы тяготения в значительной степени компенсируется силами сцепления, меняющими своё направление при вращении тела вокруг своей собственной оси и, следовательно, вызывающими деформации сдвига, сопровождающиеся выделением тепла. Эти силы и имеются в виду, когда речь идёт о приливных силах. Существует весьма правдоподобная гипотеза, утверждающая, что вулканизм, наблюдаемый на Ио (спутник Юпитера), вызван именно этими силами.
Существенно, что приливные силы уменьшают кинетическую энергию вращения небесного тела вокруг своей оси и, соответственно, его момент вращения. В системе Луна-Земля это торможение в течение миллионов лет привело к тому, что период вращения Луны вокруг своей оси стал равным периоду её обращения вокруг общего центра гравитации. Именно благодаря длительной работе таких сил Луна обращена к Земле только одной стороной. Данные геологии указывают, что в древности сутки были короче. И в наши дни увеличение их длительности за счёт уменьшения скорости вращения Земли составляет около 1,5 мс в столетие.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%81%D0%B8%D0%BB%D1%8B

В этой статье есть информация и о приливах в жидких средах.

   Я вовсе не утверждаю, что приливное трение в земной коре не влияет на торможение. Просто приливы в морях (в воде) для торможения вращения Земли и убегания Луны гораздо существеннее. Приведу две цитаты из книги В.Н.Жарков "Внутреннее строение Земли и планет" Москва Наука 1983г. стр.75
 

  Предположим вначале, что недра Земли идеально упругие. Тогда, поскольку Земля вращается значительно быстрее, чем Луна обращается вокруг неё по орбите, приливные выступы при вращении Земли будут перемещаться по планете, всё время оставаясь на линии центров OO'. (линии центров Земля-Луна - вставка моя) В этом случае вследствие симметрии не возникает момента сил, действующих на Луну, так что осреднённое влияние приливного эффекта на орбитальные параметры Луны за длительный промежуток времени обращаются в нуль.

    Приливное трение на Земле возникает как из-за отклонения земных недр от идеальной упругости, так и вследствие трения морских приливных волн о дно в мелких морях. Последний эффект на Земле является определяющим и приводит к весьма большому углу запаздыванияземных приливов 2 - 4 градуса.

[AlAn]

А если предположить, что Земля не идеально упругая? В идеальной пружине механическая энергия не теряется за счет перехода в тепловую!

Приведу две цитаты из книги В.Н.Жарков "Внутреннее строение Земли и планет" Москва Наука 1983г. стр.75

Интересно, а автор кто популяризатор или ученый?

Впрочем даже если влияние трения в твердых породах меньше чем воды о дно, эффект все равно имеет место. А значит спутники Марса и сам Марс тоже испытывают подобные изменения в эволюции орбит спутников и в меньшей мере в суточном вращении планеты так как масса спутников ничтожна по сравнению с планетой.

[Крупин]

А если предположить, что Земля не идеально упругая? В идеальной пружине механическая энергия не теряется за счет перехода в тепловую!

Приведу две цитаты из книги В.Н.Жарков "Внутреннее строение Земли и планет" Москва Наука 1983г. стр.75

Интересно, а автор кто популяризатор или ученый. Впрчем даже если трение в твердых породах меньше чем воды о дно, эффект все равно имеет место. Марс не исключение.

    Так Землю абсолютнотно упругой никто и не считает. Но всё дело в степени этой неупругости. Просто Земля настолько близка к абсолютной упругости, что морские приливы вносят больший вклад, чем от тверди. А будь Земля пластилиновой - всё было бы наоборот.

[Крупин]

Интересно, а автор кто популяризатор или ученый?

Впрочем даже если влияние трения в твердых породах меньше чем воды о дно, эффект все равно имеет место. А значит спутники Марса и сам Марс тоже испытывают подобные изменения в эволюции орбит спутников и в меньшей мере в суточном вращении планеты так как масса спутников ничтожна по сравнению с планетой.

   Владимир Наумович Жарков, доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник Объединенного института физики Земли им.О.Ю.Шмидта РАН. Область научных интересов — физика высоких давлений, физика планетных недр, космогония, теория фигуры и собственных колебаний Земли и других планет. Лауреат премии им.О.Ю.Шмидта АН СССР (1980).
Это с сайта http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/06_00/MARS/MARS.HTM
   Что касается Марса, то конечно диссипация у него есть. Но для того, чтобы объяснить измеренное приливное торможение Фобоса надо предположить запредельную для камня степень неупругости. Но ведь по теории и Марс и Замля относятся к планетам земной группы.

[Golossvyshe]

А вопрос-то гораздо глубже, чем кажется на первый взгляд.

В своё время я так и не нашёл внятного ответа, отчего это Фобос нахально и дерзко пересёк стационарную орбиту. Если он в своё время находился выше неё, то эволюция орбиты должна была быть как у Деймоса - удаление от Марса. Если орбита изначально располагалась ниже, то отчего до сих пор не упал?
И вообще неясно, каким таким образом тело с гиперболической траектории могло быть захвачено Марсом на довольно низкую и притом близкую к круговой орбиту.

Ну если Вам цитата из специалиста не указ, о чем спорить?
А вот это вообще не аргумент. Аристотель в своё время считался специалистом по всем вопросам, что не мешало ему пороть дикую чушь. 

[Крупин]

В своё время я так и не нашёл внятного ответа, отчего это Фобос нахально и дерзко пересёк стационарную орбиту. Если он в своё время находился выше неё, то эволюция орбиты должна была быть как у Деймоса - удаление от Марса. Если орбита изначально располагалась ниже, то отчего до сих пор не упал?
И вообще неясно, каким таким образом тело с гиперболической траектории могло быть захвачено Марсом на довольно низкую и притом близкую к круговой орбиту.

    Вот статья по поводу того, как мол это могло быть (я не сторонник этого - чересчур мудрёно и притянуто за уши) http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/znan/1985/1/1-fob.html
    Вот ещё популярная статейка по торможению Фобоса http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/4601/

[Golossvyshe]

    Вот статья по поводу того, как мол это могло быть (я не сторонник этого - чересчур мудрёно и притянуто за уши) http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/znan/1985/1/1-fob.html

Да, спасибо. Я это видел.
Несколько иной механизм захвата Фобоса и Деймоса был предложен Д. Хантеном. По его мнению, захват спутников осуществлялся довольно часто протоатмосферой Марса (тогда она была в 104 – 105 раз массивнее современной атмосферы). Причем Фобос и Деймос – это последние из захваченных спутников, которые не успели еще упасть на планету, поскольку протоатмосфера почти внезапно рассеялась в пространство вследствие потери давления в Солнечной прототуманности.
С этого места бросил читать, признаться. "Учёный" и  "умный" отнюдь не всегда синонимы.

[Крупин]

Да, спасибо. Я это видел.
Несколько иной механизм захвата Фобоса и Деймоса был предложен Д. Хантеном. По его мнению, захват спутников осуществлялся довольно часто протоатмосферой Марса (тогда она была в 104 – 105 раз массивнее современной атмосферы). Причем Фобос и Деймос – это последние из захваченных спутников, которые не успели еще упасть на планету, поскольку протоатмосфера почти внезапно рассеялась в пространство вследствие потери давления в Солнечной прототуманности.

   Меня тоже впечатлил этот фрагмент.
   Чтобы 10⁴ не выглядело как 104 наберите 104, затем выделите в нём 4 и нажмите кнопку sup

[Golossvyshe]

   Чтобы 10⁴ не выглядело как 104 наберите 104, затем выделите в нём 4 и нажмите кнопку sup

Ага, спасибо. 

[Крупин]

   На мой взгляд по проблеме векового ускорения Фобоса могут быть такие мнения.
   1. Никакого ускорения нет или оно сильно преувеличено, либо по ошибке, либо для сенсации.
   2. Ускорение есть и марсианская кора, действительно, во много раз более диссипативна, чем земная. Её состав принципиально другой.
   3. Ускорение есть, кора марса сравнима с земной, проблема сильно преувеличена. Всё в принципе объяснимо.
   4. Ускорение объясняется вовсе не приливным трением, а какой-то иной причиной.
   5. Определённого мнения нет.
Включил голосование.

[Golossvyshe]

Вероятно, ускорение определено с ошибкой минимум на порядок. Поскольку никаких видимых причин для столь быстрого торможения нет. Для приливного механизма масса Фобоса слишком мала, для аэродинамического наоборот, чересчур велика.

[AlAn]

   На мой взгляд по проблеме векового ускорения Фобоса могут быть такие мнения.
   1. Никакого ускорения нет или оно сильно преувеличено, либо по ошибке, либо для сенсации.
   2. Ускорение есть и марсианская кора, действительно, во много раз более диссипативна, чем земная. Её состав принципиально другой.
   3. Ускорение есть, кора марса сравнима с земной, проблема сильно преувеличена. Всё в принципе объяснимо.
   4. Ускорение объясняется вовсе не приливным трением, а какой-то иной причиной.
   5. Определённого мнения нет.
Включил голосование.

Вы хотите сказать, что причину эволюции орбиты Фобоса можно получить так же, как выбрать президента

[Golossvyshe]

Вы хотите сказать, что причину эволюции орбиты Фобоса можно получить так же, как выбрать президента

Это на выбор президента голосованием повлиять невозможно, а на орбиту Фобоса легко.

А если чуть серьёзнее - в теме озвучена интереснейшая проблема. Глядите, что получается. Теория безмятежно утверждает, что Фобос, приближаясь к Марсу по спирали, в своё время пересек стационарную орбиту. И все молчаливо согласны, хотя это невозможно в принципе.  Для объяснения самого захвата в ход идёт нечленораздельное бормотание либо откровенный бред - и снова никаких проблем с признанием...

Либо в измерении эволюции орбиты присутствует радикальная ошибка, либо придётся признать, что теоретикам удобнее составлять гороскопы.

[AlAn]

А если чуть серьёзнее - в теме озвучена интереснейшая проблема.

Вот и решим ее голосованием!