A  S  T  R  O  B  I  O  G  R  A  F  I  A  S 


 

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Édouard Albert Roche

 (17 de octubre de 1820 – 27 de abril de 1883)

 

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Por: Stiefel Torrellas.

Asociación Larense de Astronomía, ALDA.

 

Édouard Albert Roche, fue un astrónomo y matemático francés. Nació en  Montpellier, el 17 de octubre de 1820. Mejor conocido por su teoría sobre la formación de los anillos de Saturno.  Sus trabajos más importantes se enfatizaron en la mecánica celeste e hizo aportes a la meteorología. Los conceptos de esfera de Roche, límite de Roche, y el lóbulo de Roche, fueron propuestos y estudiados por él.

 

Sus estudios universitarios los llevó a cabo en la Universidad de Montpellier,  recibiendo su doctorado en ciencias en 1844. Posteriormente se dedicó a enseñar en esta misma universidad durante aproximadamente tres décadas, desde 1849.

 

Roche hizo un estudio matemático de la hipótesis nebular de Laplace y presentó sus resultados en una serie de artículos a la Academia de Montpellier. Los más importantes fueron sobre los cometas (1860) y la propia hipótesis nebular (1873). Los estudios de Roche examinaron los efectos de los campos gravitacionales fuertes sobre enjambres de partículas diminutas.

 

Quizás sea más famoso por su teoría de que los anillos planetarios de Saturno se formaron cuando una gran luna helada se acercó demasiado a Saturno y fue desgarrada por las fuerzas gravitacionales. Describió un método para calcular la distancia a la que un objeto mantenido unido sólo por gravedad se rompería debido a las fuerzas de las mareas; esta distancia se conoció como el límite de Roche.

 

El límite de Roche es generalmente aplicado a los planetas como cuerpos  primarios y a sus respectivos satélites. Si suponemos que el satélite de un cuerpo primario se aproxima a él, las partes que están más cerca experimentan una mayor atracción por la gravedad que las partes que están más lejos, si dicho proceso es más fuerte que la fuerza de gravedad que mantiene unido al satélite, entonces éste se desintegrará.

 

Debido a que en el límite de Roche, las fuerzas de marea son superiores a las  fuerzas de gravedad que mantienen unido al satélite, se puede deducir que en dicha región ningún planeta puede tener lunas, es decir, no pueden fusionarse partículas en esta zona. Esto dio pie a proponer la manera en que se crean los anillos planetarios, estos generalmente se encuentran en el límite de Roche, salvo el anillo E de Saturno y el anillo de Phoebe.

 

Matemáticamente se define como sigue:

 

                                                                                                                         

Donde es el radio de la secundaria,  es la masa del primario y  es la masa del secundario.

 

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/25/Roche_limit_%28far_away_sphere%29.svg/300px-Roche_limit_%28far_away_sphere%29.svg.pnghttps://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/66/Roche_limit_%28tidal_sphere%29.svg/300px-Roche_limit_%28tidal_sphere%29.svg.png

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9a/Roche_limit_%28ripped_sphere%29.svg/300px-Roche_limit_%28ripped_sphere%29.svg.pnghttps://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f2/Roche_limit_%28top_view%29.svg/300px-Roche_limit_%28top_view%29.svg.png

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Comparación de las esferas de Hill y los límites de Roche del sistema Sol-Tierra-Luna (no a escala) con regiones sombreadas que denotan órbitas estables de satélites de cada cuerpo.

 

Por otro lado, la esfera de Roche (esfera de Hill) de un cuerpo celeste, es la región donde predomina la influencia gravitatoria de dicho cuerpo.

 

Por ejemplo, una luna para poder ser retenida por un planeta, debe seguir una órbita que se encuentre dentro de la esfera de Roche del planeta, y a su vez esta luna posee su propia esfera. La capa exterior de esta zona, donde las perturbaciones de un cuerpo más masivo no influyen en otro menos masivo, es una superficie de velocidad cero. El radio de la esfera de Roche de un cuerpo que orbita a uno más pesado, se determina mediante la fórmula:

 

                                                                                                              

 

Sus otros trabajos más conocidos también involucraron la mecánica orbital. La esfera de Roche describe los límites en los que un objeto que está en órbita alrededor de otros dos objetos será capturado por uno u otro, y el lóbulo de Roche se aproxima a la esfera de influencia gravitacional de un cuerpo astronómico frente a las perturbaciones de otro cuerpo más pesado, alrededor del cual orbita .

 

 

Otro de los estudios realizados por Édouard, es lo que se conoce como el lóbulo de Roche. Este concepto describe a la región del espacio en torno a una estrella en un sistema binario, en la que el material orbitante está ligado gravitacionalmente a dicha estrella.

 

El lóbulo de Roche tiene forma de lagrima, donde el vértice de la lagrima apunta hacia el objeto secundario y se encuentra en el punto de Lagrange L1.

 

Si la superficie de una de las estrellas del sistema binario se extiende más allá de su lóbulo de Roche, ocurre una transferencia de masa a través del punto L1, esto es causante de varios fenómenos astronómicos como novas recurrentes, binarias de rayos X y púlsares de milisegundos.

 

 

 

Diagrama de un sistema estelar binario, que muestra los lóbulos de Roche de una estrella gigante roja (izquierda) y una enana blanca (slideplayer.com)

Lóbulo de Roche.

 

 

Édouard Roche, muere el 27 de abril de1883, en Francia, por aparente  neumonía. Fue nombrado caballero de la Legión de Honor el 14 de agosto de 1863,  el cráter lunar Roche lleva este nombre en su memoria, uno de los cráteres de Fobos, lleva su nombre y el asteroide (38237) Roche también conmemora su nombre.

 

Bibliografía.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/%C3%89douard_Roche

https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%89douard_Roche

https://en.wikipedia.org/wiki/Roche_limit

https://en.wikipedia.org/wiki/Hill_sphere

https://en.wikipedia.org/wiki/Roche_lobe