Planète double et limite de Roche ?

[noir_ecaille]

Bonjour,


Théories personnelles s'abstenir. Toute négociation étant nulle et non-avenue, et dans le respect de la charte FSG, veuillez ouvrir votre propre fil de discussion s'il vous prenait l'envie de révolutionner la physique ou de philosopher à son sujet.

Cela posé, place à mon interrogation


J'aimerais comprendre/apprendre à partir de l'expérience de pensée suivante (sachant que j'ai une compréhension limitée au mieux à un petit peu de mécanique newtonienne) :

Soit une planète formée de deux corps telluriques qui gravitent autour du barycentre qu'on situera arbitrairement à mi-distance des centres de ces planétoïdes rocheux.

1) Ces corps peuvent-ils être en rotation asynchrone par rapport à la révolution effectuée autour du barycentre ?
2) Y a-t-il une limite de Roche en deçà de laquelle ces corps de masses égales vont mutuellement se déformer ?
3) Peut-on imaginer une révolution autour du barycentre suffisamment rapide pour que les corps partagent une même atmosphère -- pour l'image, mais la question porte surtout sur la notion de "distance minimale" à laquelle devraient "inter-orbiter" ces corps pour ne pas s'écraser l'un sur l'autre ? J'imagine qu'il y a une limite de vitesse (?) au-delà de laquelle les corps pourraient éventuellement se déformer, voire désintégrer ?

Voilà, c'est tout pour l'instant


En remerciant d'avance votre bienveillante participation
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[noir_ecaille]

Erratum...

Soit une planète formée de deux corps telluriques sphériques qui gravitent autour du barycentre qu'on situera arbitrairement à mi-distance des centres de ces planétoïdes rocheux.

[vanos]

Bonsoir,

1. Non, en aucune manière, ce serait absurde, même avec des corps de masses très différentes les deux corps sont tournent synchrones autour du barycentre. (Exemple le couple Terre/Lune).
2. Oui, il y a une limite de Roche en dessous de laquelle l'un ou les deux corps se désagrégeaient, si c'était les deux, rapidement les débris se ré-assembleraient en un seul corps sphérique.
3. Non, c'est impensable, ce serait largement en dessous de la limite de Roche.

Amicalement.

[noir_ecaille]

Merci beaucoup

[A voir en vidéo sur Futura]

[saint.112]

Soit une planète formée de deux corps telluriques qui gravitent autour du barycentre qu'on situera arbitrairement à mi-distance des centres de ces planétoïdes rocheux.

Il y a une contradiction. Si tu as deux corps telluriques tu n'as pas une planète mais deux. Le fait qu'ils gravitent autour de leur barycentre n'en fait pas une seule planète.

1) Ces corps peuvent-ils être en rotation asynchrone par rapport à la révolution effectuée autour du barycentre ?
2) Y a-t-il une limite de Roche en deçà de laquelle ces corps de masses égales vont mutuellement se déformer ?
3) Peut-on imaginer une révolution autour du barycentre suffisamment rapide pour que les corps partagent une même atmosphère -- pour l'image, mais la question porte surtout sur la notion de "distance minimale" à laquelle devraient "inter-orbiter" ces corps pour ne pas s'écraser l'un sur l'autre ? J'imagine qu'il y a une limite de vitesse (?) au-delà de laquelle les corps pourraient éventuellement se déformer, voire désintégrer ?

1. Pour deux corps de masses sensiblement égales (si le barycentre est à mi-distance) et situés au-delà de la limite de Roche ils finiront par synchroniser leur rotation avec la révolution comme la Lune avec la Terre. La Terre a d'ailleurs vu sa rotation ralentir (de l'ordre de 6 heures) à cause des forces de marée exercées par la Lune et elle finirait par se synchroniser avec celle-ci si l'évolution du Soleil lui en laissait le temps.
2. Deux corps en interaction gravitationnelle comme la Terre et la Lune se déforment mutuellement par les forces de marée quelque soit leur distance (au delà de la limite de Roche bien entendu). En deçà de la limite de Roche le plus petit se désagrège.
3. Pour qu'ils partagent la même atmosphère il me semble qu'il faudrait qu'ils soient en deçà de la limite de Roche.

Nico

[vanos]

1. Pour deux corps de masses sensiblement égales (si le barycentre est à mi-distance) et situés au-delà de la limite de Roche ils finiront par synchroniser leur rotation avec la révolution comme la Lune avec la Terre. La Terre a d'ailleurs vu sa rotation ralentir (de l'ordre de 6 heures) à cause des forces de marée exercées par la Lune et elle finirait par se synchroniser avec celle-ci si l'évolution du Soleil lui en laissait le temps.
2. Deux corps en interaction gravitationnelle comme la Terre et la Lune se déforment mutuellement par les forces de marée quelque soit leur distance (au delà de la limite de Roche bien entendu). En deçà de la limite de Roche le plus petit se désagrège.
3. Pour qu'ils partagent la même atmosphère il me semble qu'il faudrait qu'ils soient en deçà de la limite de Roche.

Merci l'écho.

[noir_ecaille]

Paix et prospérités sur vos maisons

Plus sérieusement, merci à chacun ^^



@ saint.112

De ce que j'ai compris, on parle bien d'une planète double, à la même enseigne qu'une étoile double/multiple



J'ai une autre interrogation, toujours à propos de la limite de Roche.

D'intuition je pense qu'il devrait exister une sorte de masse minimale en-deçà de laquelle les corps de "ma" planète double ne se désagrégeraient plus lorsqu'ils s'approchent mutuellement. Ou pas ?

[saint.112]

De ce que j'ai compris, on parle bien d'une planète double, à la même enseigne qu'une étoile double/multiple

C'est bien ce que j'avais compris… dans la mesure où ça peut exister. D'après la Définition des planètes de l'Union astronomique internationale, une planète doit avoir éliminé tous les autres corps de son orbite, hormis bien entendu ceux qui gravitent autour d'elle. À part Pluton et Charon, on ne rencontre guère de planètes doubles.

D'intuition je pense qu'il devrait exister une sorte de masse minimale en-deçà de laquelle les corps de "ma" planète double ne se désagrégeraient plus lorsqu'ils s'approchent mutuellement. Ou pas ?

Je te mets en garde contre les intuitions. Il n'y a rien de plus trompeur. Il vaut toujours mieux chercher les informations à la source que de spéculer par soi-même.
Les forces de marées s'appliquent quelle que soit la taille des objets. Cela dépend naturellement de la cohésion des matériaux. Un corps fluide a moins de cohésion qu'un corps constitué de matériaux plus résistants. Néanmoins la cohésion des roches de corps telluriques comme la Terre ou la Lune n'est pas fameuse car elles sont naturellement fragmentées.
L'ISS ne doit sa survie qu'au fait qu'elle est fabriquée avec des matériaux (métalliques) d'une grande résistance sinon elle aurait été mise en pièce depuis longtemps car son orbite est bien en dessous de la limite de Roche.
Nico

[vanos]

À part Pluton et Charon, on ne rencontre guère de planètes doubles.

Mais si, le couple Terre/Lune est parfois considéré comme une planète double puisque les tailles de la lune et de Mercure sont comparables.
Cela dit, Pluton a perdu son statut de planète, il ne peut donc, en bonne logique, faire partie d'une planète double.

[inviteec0d6e6f]

De ce que j'ai compris, on parle bien d'une planète double, à la même enseigne qu'une étoile double/multiple

Et pas de n'importe quel type : tu dis a égale distance du barycentre, donc, forcément, deux corps de strictement la même masse et densité.
pas du tout un pluton/charon par exemple.
pas du tout quoique ce soit qu'on ait jamais encore vu d'ailleurs...
Fais attention a tes propositions initiales, ton système "parfait" est un système qui n'existe pas dans la nature.

...donc il est rigolo ton rappel du début : Théories personnelles s'abstenir.
je pinaille, mais l'air de rien, on comprend toujours meiux avec des exemples réels qu'avec des inventions théoriques parfaites... mais inexistantes dans le réel.

Je te mets en garde contre les intuitions. Il n'y a rien de plus trompeur. Il vaut toujours mieux chercher les informations à la source que de spéculer par soi-même.

Tout pareil, ça doit être une ligne de conduite permanente.
Et plus on collecte d'informations, moins on a envie de spéculer, car plus on se rend compte de l'insignifiance de notre savoir, qu'il ne reste qu'a cultiver.
La jubilation de toute façon, est toujours supérieure dans la compréhension des phénomènes que dans l'idée que l'on essaye de se construire avant de les connaitre.
toujours.
Car elle suscite des questions de plus en plus pertinentes qui font progresser, plutôt que de tourner en rond autour de concepts personnels erronés.
Tout ceci pour dire que les questions sont toujours les bienvenues, mais la qualité d'une question determinera (le plus souvent) l'intérêt de la réponse.

[vanos]

Et pas de n'importe quel type : tu dis a égale distance du barycentre, donc, forcément, deux corps de strictement la même masse et densité.
pas du tout un pluton/charon par exemple.

Ou mieux encore le couple Terre/Lune à tel point que le barycentre se trouve à l'intérieur d'un des deux corps, ici en gros à 4.600 km du centre de la Terre.

[noir_ecaille]

Ah mais justement En prenant un exemple idéal (au sens : qui n'existe qu'en idée/possibilité théorique), ça m'aide à confronter ce que je "comprends" ou pas pour mieux déconstruire et reconstruire les concepts que je manie dans ces interrogations personnelles. En fait je prends un truc idéal pour "minimiser" quelques paramètres et me concentrer sur ce qui me titille.

En l'occurrence, j'essaie de "circonscrire" de qu'est et ce qu'implique la limite de Roche ; pas juste ce qu'on nous raconte pour justifier les disques d'accrétion. Le cas idéal de la planète double me permet d'éliminer le côté disque d'accrétion, puisque son action résulterait alors en une "fusion" pure et simple.


Pour revenir aux dernières rectifications... Donc la limite de Roche s'applique "peu importe" les masses en jeu. Elle n'est pas toujours perceptible dans le cas où le corps qui la subit jouit d'une cohérence suffisante pour lui résister en partie (ou du moins sur une certaine échelle de temps).

Toujours pour creuser... Si on prend toujours une planète double avec un barycentre à équidistance des centres des deux sous-planètes... Mettons arbitrairement pour l'une une densité de un et l'autre de dix. Est-ce qu'en s'approchant l'une de l'autre, elles subiront les effets de marée de façon "équivalente" ? Ici je cherche à voir vis-avis de la taille d'un objet s'il y aurait une éventuelle/hypothétique gradation et/ou autres implications.

[saint.112]

Pour revenir aux dernières rectifications... Donc la limite de Roche s'applique "peu importe" les masses en jeu. Elle n'est pas toujours perceptible dans le cas où le corps qui la subit jouit d'une cohérence suffisante pour lui résister en partie (ou du moins sur une certaine échelle de temps).

Attention j'ai dit « Les forces de marées s'appliquent quelle que soit la taille des objets. » et elles s'appliquent aux deux corps. On les observes aussi entre galaxies, entre amas de galaxies, etc.
Où se trouve la limite de Roche, c'est à dire là où lesdites forces désagrégeront le plus petit, dépend de plusieurs paramètres, la densité de chacun, le rayon du corps principal et la cohésion du satellite. Voir Limite de Roche, Estimation.
Donc si la Lune s'approche de la Terre ce sera le régolithe, qui est une poudre donc équivalent à un liquide, qui s'échappera en premier, avant que les roches plus dures se désagrègent.

Toujours pour creuser... Si on prend toujours une planète double avec un barycentre à équidistance des centres des deux sous-planètes... Mettons arbitrairement pour l'une une densité de un et l'autre de dix. Est-ce qu'en s'approchant l'une de l'autre, elles subiront les effets de marée de façon "équivalente" ? Ici je cherche à voir vis-avis de la taille d'un objet s'il y aurait une éventuelle/hypothétique gradation et/ou autres implications.

Sous réserve, on doit sans doute pouvoir appliquer les formules à chacune comme si elle était le satellite de l'autre. C'est le mécanisme qui fait qu'une galaxie peut en disloquer une autre plus petite et l'absorber ou que deux galaxies de masses équivalentes peuvent se déformer mutuellement et même fusionner. On observe ça aussi dans des étoiles binaires.
Le phénomène est très banal. Ce qui n'est pas banal c'est un couple de planètes doubles.
Nico

[saint.112]

Tout ceci pour dire que les questions sont toujours les bienvenues, mais la qualité d'une question determinera (le plus souvent) l'intérêt de la réponse.

Je mettrais ça autrement. Plutôt que l'intérêt de la réponse je dirais que la qualité de la question détermine pour les autres l'intérêt de donner une réponse.
Une question mal torchée, fondée sur des a priori non scientifiques, a moins de chance de recevoir une réponse qu'une question dont l'auteur a déjà un peu creusé le sujet en cherchant par lui-même. Ou alors, en guise de réponse, ce seront plutôt des rebuffades pas très charitables.
Pour éveiller l'intérêt de ceux qui ont la réponse il est donc préférable d'avoir fait par soi-même quelques recherches préalables ne serait-ce que pour donner un aspect scientifique à son problème… ou alors pour s'apercevoir que la question ne présente aucun intérêt, est totalement à côté de la plaque, est parfaitement triviale, etc., bref qu'il vaut mieux s'abstenir.
Nico

[noir_ecaille]

Déjà survolé, mais justement j'ai du mal à comprendre pourquoi la limite de Roche est plus basse en considérant un corps fluide par rapport à un corps rigide. Le corps rigide n'est pas censément plus cohérent voire éventuellement plus "dense" ?

[saint.112]

Déjà survolé, mais justement j'ai du mal à comprendre pourquoi la limite de Roche est plus basse en considérant un corps fluide par rapport à un corps rigide. Le corps rigide n'est pas censément plus cohérent voire éventuellement plus "dense" ?

Si, bien entendu. Tu fait peut-être allusion au tableau dans wiki Limite de Roche, Exemples concrets. Il n'est pas très clair. En fait l'orbite actuelle de Mercure par exemple est 105,53 fois sa limite de Roche s'il était rigide et 53,84 fois sa limite s'il était fluide, autrement dit la première est en effet plus petite (~2 fois) que la seconde. Ça baigne.
C'est pourquoi j'ai dit que, au cas où la Lune approcherait de la Terre, le régolithe lunaire serait éjecté avant les roches car il n'a aucune cohésion et se comporte comme un fluide.
À l'inverse, l'ISS, construite en métaux de haute qualité comme tous les satellites artificiels, résiste alors qu'elle est très en dessous de la limite.
Nico

[noir_ecaille]

OK, je capte mieux ^^

Autre question... Et pour cette fois un exemple concret

Certaines comètes ou certains astéroïdes sont multiples eux aussi. Que se passe-t-il dans le cas où les morceaux sont en contact (genre par le "petit bout") ? Limite de Roche ? Autre ?

[saint.112]

Tu as un exemple avec la star de l'année, la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Dans un article récent sur FS, Tchouri, la comète de Rosetta, serait née d’une collision, il y a une vidéo simulant la rencontre et l'union de Churyumov avec Gerasimenko pour former le couple.
Nico

[noir_ecaille]

Je veux l'explication théorique Ou plutôt j'ai déjà lu ça mais ça reste flou pour moi

[saint.112]

Je veux l'explication théorique Ou plutôt j'ai déjà lu ça mais ça reste flou pour moi

Je t'invite donc à revoir ta physique newtionienne pour commencer et les articles cités sur la question précise.
Nico

[noir_ecaille]

Ça ne m'aide pas tellement à comprendre par exemple ça : https://fr.wikipedia.org/wiki/S/2001_%2866391%29_1

[saint.112]

Ça ne m'aide pas tellement à comprendre par exemple ça : https://fr.wikipedia.org/wiki/S/2001_%2866391%29_1

Tu devrais poser ta question avec plus de détails car tout cela me parait parfaitement trivial. Je ne vois pas où il peut y avoir problème.
Nico

[noir_ecaille]

Oui pardon. Comment dire ?... S/2001 (66391) était pour moi vraisemblablement une capture de (66391) 1999 KW4 parce qu'il est plus dense, rétrograde et fortement incliné. Enfin c'est ce que j'imaginais, mais j'ai lu qu'il ne serait qu'un débris de son astéroïde mère -- je m'interroge donc sur la façon dont un corps plus petit peut "devenir" plus dense par accrétion autour du corps parent. J'ai pensé que des fois il s'approchait irrégulièrement et que les poussières les moins denses rejoignait le corps parent, mais avec la limite de Roche, ça voudrait aussi dire qu'il se fracture ou qu'en cas de fracture il se déliterait. Donc j'ai du mal à comprendre comment ce satellite peut être issu du même corps et plus dense, d'autant que j'ai du mal à apprécier le phénomène de libration

Je me suis aussi demandé s'il avait pu se tasser juste en ayant un temps été capturé puis au contact de son corps "parent", avant qu'un choc quelconque ne l'en déloge à nouveau

Bref, mes interrogations tournent en fait autour de ce système et des nombreux systèmes doubles (surtout parmi les planètes naines et astéroïdes) comme par exemple les excentriques (66652) Borasis et Pabu où les forces de marée doivent grandement fluctuer.

[saint.112]

En effet. Je n'ai pas d'information additionnelle sur ce sujet.
Nico

[noir_ecaille]

Tant pis... Ça s'éclaircira peut-être un jour.