Մակընթացային տաքացում

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search
Իոն տաքացվում է մակընթացային տաքացման հաշվին

Մակընթացային տաքացում (նաև անվանում են մակընթացային աշխատանք կամ մակընթացային ճկունություն) առաջանում է մակընթացային շփման արդյունքում. ուղեծրային էներգիան փոխանցվում է մոլորակի կամ արբանյակի ընդերքին որտեղ, կամ օվկիանոսի շերտի, և կամ ընդերքային շերտերի շփման միջոցով վերածվում է ջերմության: Երբ մարմինը գտնվում է էլիպտիկ ուղեծրում, մակընթացային ուժերը ավելի հզոր են պերիկենտրոնում քան ապոկենտրոնում: Այսպիսով մարմնի դեֆորմացիան ուղեծրով պտտվելիս տարբեր է ուղեծրի տարբեր կետերում, առաջացնելով ընդերքային շերտերի միջև շփում, որի արդյունքում էլ առաջանում է ջերմություն: Այս առաջացած էներգիան փաստորեն ծնվում է մարմնի գրավիտացիոն էներգիայից, հետևաբար, երկու մարմնի համակարգում ժամանակի ընթացքում նախնական էլիպտիկ ուղեծիրը փոխվում է շրջանաձև ուղեծրի: Հաստատուն մակընթացային տաքացում առաջանում է, երբ էլիպտիկ ուղեծիրը չի կարող դառնալ շրջանաձև, քանի որ համակարգում գոյություն ունեն այլ մարմիններ, որոնց ազդեցությունը պահում է էլիպտիկ ուղեծիրը հաստատուն: Այս բարդ համակարգում գրավիտացիոն ուժերը շարունակաբար փոխակերպվում են ջերմային էներգիայի:

Արեգակնային համակարգի ամենաակտիվ հրաբխային գործունեություն ունեցող մարմինն է համարվում հսկա մոլորակ Յուպիտերի արբանյակ Իոն, որի հրաբխային գործունեությունը պայմանավորված է մակընթացային տաքացմամբ: Իոյի էքսցենտրիսիտետը հաստատուն է մնում պայմանավորված նրա ուղեծրային ռեզոնանսով մյուս երկու Գալիլեյան արբանյակներ Եվրոպայի և Գանիմեդի հետ[1]: Նույն մեխանիզմը ազդում է նաև Յուպիտերի երկրորդ մեծ արբանյակ Եվրոպայի վրա, ինչի արդյունքում արբանյակի ընդերքում գտնվող քարե մանթիան շրջապատող սառույցները հալվել են ստեղծելով համընդհանուր ընդերքային օվկիանոս: Սակայն Եվրոպայի տաքացումը ավելի թույլ է, քանի որ Եվրոպայի ուղեծրային պտույտի հաճախությունը երկու անգամ փոքր է Իոյից, իսկ շառավիղը փոքր է 14%-ով, ինչպես նաև, չնայած այն հանգամանքին, որ Եվրոպայի ուղեծիրը երկու անգամ ավելի էքսցենտրիկ է քան Իոյինը, մակընթացային ուժը թուլանում է հեռավորության հետ, և Եվրոպայի դեպքում կազմում է Իոյի ուժի քառորդ մասը: Յուպիտերը պահպանում է արբանյակների ուղեծրերը, քանի որ նրանց ազդեցությունը նաև ունենում է մակընթացային ազդեցություն մոլորակի վրա, և հետևաբար նրա պտույտի էներգիան նույնպես սնում է ամբողջ համակարգը[1]:

Նույն տրամաբանությամբ ենթադրվում է, որ Սատուրնի Էնցելադ արբանյակը նույնպես ունի ընդերքային օվկիանոս, որը նույնպես առաջացել է մակընթացային տաքացման արդյունքում, որը պայմանավորված է արբանյակի և Դիոնայի ուղեծրային ռեզոնանսով: Համարվում է, որ արբանյակի վրա գործող կրիոհրաբուխները էներգիա են ստանում ընդերքային շփումների արդյունքում առաջացած ընդերքային տաքացումից[2]:

Մակընթացային փականի մեջ գտնվող և էքսցենտրիկ ուղեծիր ունեցող արբանյակի մակընթացային տաքացման գործակիցը, , հաշվարկվում է հետևյալ բանաձևով՝

որտեղ. , , և , համապատասխանաբար արբանյակի միջին շառավիղը, միջին ուղեծրային շարժումը և էքսցենտրիսիտետն են[3]: - երկրորդ մակարդակի մտացածին Լովի թվերն են, որոնք չափում են արբանյակի ընդերքում թափանցելության արդյունավետությունը: Այս մտացածին մասը որոշվում է մարմնի ռեոլոգիայի և սեփական ձգողության փոխազդեցությամբ: Հետևաբար այն ֆունկցիա է մարմնի շառավղից, խտությունից, և ռեոլոգիական պարամետրերից (շեղման մոդուլ, մածուծիկություն, և այլն): Ռեոլոգիական պարամետրերի արժեքները կախված են ջերմաստիճանից և ընդերքում գտնվող հալված նյութից[4]:

Մակընթացային տաքացման հաշվարկը ոչ-սինքրոն պտույտով համակարգում ավելի բարդ բանաձևով է հաշվվում[5]:

Տես նաև[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. 1,0 1,1 Peale, S. J.; Cassen, P.; Reynolds, R. T. (1979), «Melting of Io by Tidal Dissipation», Science 203 (4383): 892–894, doi:10.1126/science.203.4383.892, PMID 17771724 
  2. Peale, S.J. Tidally induced volcanism. Celest. Mech. & Dyn. Astr. 87, 129–155, 2003.
  3. Segatz, M., T. Spohn, M. N. Ross, and G. Schubert. 1988. “Tidal Dissipation, Surface Heat Flow, and Figure of Viscoelastic Models of Io.” Icarus 75: 187. doi:10.1016/0019-1035(88)90001-2.
  4. Efroimsky, Michael (2012), «Tidal Dissipation Compared to Seismic Dissipation: In Small Bodies, in Earths, and in Superearths», The Astrophysical Journal 746: 150, doi:10.1088/0004-637X/746/2/150 
  5. Efroimsky, Michael; Makarov, Valeri, V. (2014), «Tidal Dissipation in a Homogeneous Spherical Body. I. Methods», The Astrophysical Journal 795: 6, doi:10.1088/0004-637X/795/1/6