Wat is de limiet van Roche?

De Franse astronoom Edouard Roche
De Franse astronoom Edouard Roche werd geboren op 17 oktober 182 en stierf op 18 april 1883.

De limiet van Roche is vernoemd naar de Franse astronoom Edouard Roche die in 1848 de eerste berekeningen publiceerde over deze theoretische limiet. De limiet van Roche is een afstand en wel de minimum afstand die een kleiner object (bijvoorbeeld een maan) kan hebben waarbij dat object door zijn eigen zwaartekracht bij elkaar wordt gehouden, als het in een baan om een groter object draait (bijvoorbeeld een planeet). Is de afstand te klein dan zal het kleinere object aan stukken gescheurd worden door de getijdenkrachten die er door de aanwezigheid van het grotere object op worden uitgeoefend.

Weet je nog hoe getijdenkrachten ontstaan? Als een object tweemaal zo ver weg is dan is de aantrekkingskracht vier keer zwakker. Bijvoorbeeld: de aantrekkingskracht van een grote planeet op een van zijn manen is aan de zijde die naar de planeet is gericht groter dan aan de zijde die van de planeet is af gewend. Dit zorgt er voor dat de maan als het ware wordt gekneed tijdens zijn baan om de planeet.

Of een kleiner object is opgewassen tegen de getijdenkrachten die door een grotere buur op hem worden uitgeoefend is niet alleen afhankelijk van de eigen zwaartekracht van het kleinere object. Zo zal een kleine ster veel sneller door getijdenkrachten die door een zwart gat worden uitgeoefend uit elkaar worden gescheurd dan bijvoorbeeld een enorme bal zuivere diamant want die wordt, naast de eigen zwaartekracht, ook bij elkaar gehouden door de enorme sterkte van koolstof-koolstofbindingen

De bekendste toepassing van het theoretische werk van Roche is het ontstaan van ringen bij een planeet: een asteroïde of een komeet die afdwaalt binnen de limiet van Roche van een planeet zal uit elkaar vallen en na een paar banen zal uit het puin een mooie ring ontstaan om de planeet (dit is niet de enige manier waarop ringen om planeten kunnen ontstaan, ook kleine manen kunnen ringen creëren omdat ze worden gebombardeerd door micrometeorieten of doordat ze ontgassen.

Op 7 juli 1992 viel de komeet Shoemaker-Levy 9 in 21 stukken uit elkaar toen de komeet de Roche limiet van Jupiter passeerde. Bij de volgende passage sloegen al deze stukken te pletter op de planeet.

Als een planeet en een maan dezelfde dichtheid hebben dan geldt dat de Roche limiet gelijk is aan 2,446 keer de straal van de planeet. Onze Maan heeft een lagere dichtheid dan de aarde, de Roche limiet voor de Maan bedraagt daarom 2.9 maal de straal van de Aarde.

In onderstaande tabel staan de Roche limieten voor de planeten met ringen:

PlaneetRoche limiet
(in kilometers)
Jupiter175.000
Saturnus147.000
Uranus62.000
Neptunus59.000

Deze limiet stelt de ruwe grens voor tussen het ringensysteem van de planeet en zijn binnenste grote manen.

Naast de limiet van Roche heeft hij ons nog twee andere termen nagelaten die veel in de astronomie worden gebruikt en die beiden ook te maken hebben met zwaartekracht tussen twee objecten: de Roche-lob en de Roche-sfeer.

Laatste bewerking: 20 september 2015