Момент инерции

В планетарных науках, то момент инерции фактора или нормализованного полярный момент инерции является безразмерной величиной, которая характеризует радиальное распределение массы внутри планеты или спутника. Поскольку момент инерции должен иметь размерность, равную квадрату массы, умноженной на длину, фактор момента инерции - это коэффициент, умножающий их.

• 1 Определение
• 2 ценности Солнечной системы
• 3 Измерение
• 4 приближение
• 5 Роль в интерьерных моделях
• 6 Галерея моделей внутреннего устройства
• 7 Примечания
• 8 ссылки

Для планетарного тела с главными моментами инерции момент инерции определяется как ${\ Displaystyle А lt;В lt;С}$

${\ displaystyle {\ frac {C} {MR ^ {2}}}}$,

где C - полярный момент инерции тела, M - масса тела, а R - средний радиус тела. Для сферы с равномерной плотностью,. Для дифференцированной планеты или спутника, где плотность увеличивается с глубиной. Это количество является полезным индикатором наличия и протяженности ядра планеты, потому что большее отклонение от значения однородной плотности 0,4 передает большую степень концентрации плотных материалов по направлению к центру. ${\ Displaystyle C / MR ^ {2} = 0,4}$ ${\ Displaystyle C / MR ^ {2} lt;0,4}$

ВС имеет намного низкий момент значения коэффициента инерции среди Солнечной системы органов; он имеет самую высокую центральную плотность ( 162 г / см ³, по сравнению с ~ 13 для Земли ) и относительно низкой средней плотностью (1,41 г / см ³ против 5,5 для Земли). Сатурн имеет самое низкое значение среди газовых гигантов отчасти потому, что он имеет самую низкую объемную плотность ( 0,687 г / см ³). Ганимед имеет самый низкий фактор инерции среди твердых тел в Солнечной системе из-за его полностью дифференцированной внутренней части, что частично является результатом приливного нагрева из-за резонанса Лапласа, а также его существенной составляющей, состоящей из водяного льда низкой плотности. Каллисто похож по размеру и составу на Ганимед, но не является частью орбитального резонанса и менее дифференцирован. Луна, как полагают, имеют небольшое ядро, но его интерьер иначе относительно однородны.

Полярный момент инерции традиционно определяется путем комбинирования измерений спиновых величин ( скорости прецессии спина и / или угла наклона ) с величинами силы тяжести (коэффициентами сферического гармонического представления гравитационного поля). Для сбора этих геодезических данных обычно требуется орбитальный космический аппарат.

Для тел, находящихся в гидростатическом равновесии, соотношение Дарвина – Радау может дать оценки момента инерции на основе величин формы, вращения и силы тяжести.

Фактор момента инерции является важным ограничением для моделей, представляющих внутреннюю структуру планеты или спутника. Как минимум приемлемые модели профиля плотности должны соответствовать объемной массовой плотности и моменту инерции тела.

• 

  ВС ( С / MR ² = 0,070)

• 

  Сатурн ( C / MR ² = 0,22)

• 

  Ганимед ( C / MR ² = 0,3115)

• 

  Земля ( C / MR ² = 0,3307)

• 

  Каллисто ( C / MR ² = 0,3549)

• 

  Луны ( С / MR ² = 0,3929)