Есть мнение, что лететь на Амальтею – по следам героев Стругацких – бессмысленно. Ничего там хорошего нет. Только запредельный, кипящий облаками коричневый бок Юпитера, заполняющий четверть небосвода, и грязный, красно-серый от налёта толинов и въевшейся космической пыли лёд под ногами. Хотя… тут уже всё не просто. Не просто с понятием «под». Верх и низ при ускорении свободного падения на уровне 2 сантиметров в секунду за секунду можно определить только инструментальными методами. Человеческий вестибулярный аппарат на такое не рассчитан.
...Тем не менее, на Амальтее – неправильной формы теле размером 250х146х128 километров – «верх» и «низ» ещё есть. Этот спутник вращается возле Юпитера по орбите с радиусом 182 тысячи километров, что почти совпадает с составляющим 2.5 радиуса планеты пределом Роша, – но, всё-таки, чуть – символически так, – его превосходит. Ниже Амальтеи начинается «зона смерти», в которой спутники разрываются приливными силами.
Так что, действительно есть смысл время на Амальтею не тратить, а сразу отправить ниже – на Метиду, – обломок 60х40х34 км., – радиус орбиты которого составляет 128 тысяч километров. И да, это именно обломок. Как и Амальтея, Метида (плюс, ещё несколько мелких тел вблизи Юпитера) являются фрагментами древней луны, когда-то – 4.5 миллиарда лет назад, если точнее, – вошедшей в зону Роша и распавшейся.
Как это происходит? Для планет и спутников можно высчитать точки Лагранжа. В том числе и точку L1, в которой силы тяготения к планете и к центру масс луны уравновешиваются. И в случае Амальтеи данная точка находится в 30-70 километрах над поверхностью (разница связана с неправильной формой тела). В точку L1 с Амальтеи в самом буквальном смысле (космическая скорость в направлении Юпитера всего 1 м/с) можно допрыгнуть, но – не суть. Суть же в том, что L1 для Метиды находится внутри неё. А это значит, что предмет, положенный на поверхность Метиды, как у предметов и принято, упадёт с неё вниз.
Метида – мир навыворот. Она почти везде «сверху». Только на небольших участках «спереди» и «сзади» – по ходу орбитального движения – на тело можно «упасть» (с ускорением 5 мм/с2). С большинства же направлений, – как с полушария, обращённого к Юпитеру, так и с противоположного «тёмного» полушария – Метида отталкивает от себя предметы.
Звучит это странно. Объясняется же – просто. Сама Метида, как и все луны, не падает на Юпитер, поскольку тяготение к планете уравновешивается центробежной силой. Но приложены обе силы к центру масс Метиды. Камень же на поверхности с внутренней – обращённой к Юпитеру – стороны окажется на 20 километров ближе, чем центр масс, к облакам. На более низкой орбите, где его скорость уже окажется недостаточной для уравновешивания силы тяжести. Точка же Лагранжа – под ним. Внутри Метиды. А значит, притяжение луны не перевесит направленную к Юпитеру силу.
Камень, впрочем, не упадёт вверх, – или как в данном месте это будет ощущаться, вертикально «вниз» – к Юпитеру. Он уйдёт с поверхности спутника под углом, – обгоняя его, поскольку потенциальная энергия в гравитационном поле будет переходить к кинетическую. Точно также тело в зоне Роша будут покидать и незакреплённые предметы с обратной, ориентированной от планеты, стороны. Там – центробежная сила окажется выше силы тяжести, и камень улетит – величественно, со скоростью минутной стрелки, – «вверх и назад».
...То есть, в зоне Роша тело разрывается приливными силами. И, естественно, самым очевидным вопросом будет, почему этого не происходит с той же Метидой? Потому что она – мала. Из-за крошечного радиуса тела, «рычаг» ничтожен. Сила, тянущая половину спутника к Юпитеру, а вторую — от него, слишком незначительна, чтобы совладать с прочностью материала.
Второй вопрос, значит ли это, что на поверхности Метиды совсем нет камней и пыли? Не значит. Камни могут «примагничиваться» крошечной гравитацией тела вблизи экватора, где их орбитальная скорость совпадает со скоростью спутника. Пылинки же, касаясь поверхности безатмосферного тела, быстро соединяются с ним «вакуумной сваркой», – буквально привариваются к ней космической радиацией.
Наконец, третий вопрос, очевидно, заключается в том, насколько низкой может быть орбита при которой тело сможет сохранять целостность? Это зависит от размеров объекта, – например, орбитальные станции слишком малы, чтобы приливные воздействия хоть как-то вредили их конструкции. Но и от материала тоже.
Предположительно, вытянутая форма Оумуамуа может объясняться тем, что это – железный астероид, пронёсшийся очень близко к поверхности белого карлика (или иной звезды без протяжённой хромосферы). Жар расплавил железо, приливные силы растянули каплю, но разорвать её не смогли.
Блог нуждается в поддержке. Кошелёк ЮMoney 4100 1168 3178 5907