La limite de Roche ou cavité de Roche est la région autour d’un grand objet cosmique, généralement une étoile ou une planète, où les forces gravitationnelles de cet objet sont les plus prononcées. La limite de la cavité de Roche est la région équipotentielle, c’est-à-dire la surface où le potentiel électrique de l’objet a la même valeur en tout point.
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Informations générales
La limite de Roche (cavité) est une région physique sans laquelle il est impossible d’imaginer un objet de grande taille dans l’espace. Dans la communauté scientifique, la cavité de Roche est généralement associée aux étoiles doubles. Dans les systèmes doubles, autour de chaque étoile compagnon, il existe une région où ses forces gravitationnelles l’emportent sur celles de l’autre étoile compagnon. Cette région s’appelle la cavité de Roche. Elle est nommée ainsi en l’honneur du célèbre astronome français Edouard Albert Roche.
Les forces gravitationnelles de l’étoile dans la région de Roche dominent non seulement la force gravitationnelle de l’étoile compagnon dans le système double, mais aussi la force centrifuge. Les limites de la cavité de Roche sont définies par la surface équipotentielle. Cette surface contient en elle-même le premier point de Lagrange.
Le premier point de Lagrange
Diagramme montrant les positions des points de Lagrange
Au premier point de Lagrange, les cavités de Roche des deux étoiles compagnes du système double sont en contact l’une avec l’autre. C’est pourquoi les forces gravitationnelles des deux étoiles deviennent nulles à ce point. C’est pourquoi, à travers le premier point de Lagrange, la matière d’une étoile peut s’écouler dans l’autre et vice versa.
Le flux de matière d’une étoile dans l’autre et vice versa joue un rôle crucial dans l’évolution des étoiles doubles. C’est ainsi qu’une étoile compagnon peut augmenter sa masse au détriment de l’autre étoile. En astronomie, ce phénomène est appelé «accrétion».
Faits intéressants
L’étoile omicron Kita (Mira), dans laquelle la matière d’une étoile ordinaire s’écoule, à travers la cavité de Roche, vers une étoile compagne massive et invisible.
Le premier point de Lagrange n’est pas le seul endroit de la cavité de Roche où les forces gravitationnelles de deux corps célestes enfermés dans le même système gravitationnel sont réduites à zéro. Il existe cinq points de ce type dans le système double.
Les points de Lagrange existent non seulement entre les étoiles doubles, mais aussi à l’intérieur des planètes. Les astronomes les utilisent souvent pour positionner divers engins spatiaux et satellites à ces points. En se plaçant à ces points, les engins spatiaux conservent une stabilité maximale, ne sont pas attirés par un gros objet spatial et dépensent un minimum de carburant.
La destruction de Triton vue par l’artiste
En astronomie professionnelle, le terme «cavité de Roche» fait le plus souvent référence aux systèmes d’étoiles doubles. Si l’on parle de la cavité de Roche des planètes et de leurs satellites, les astronomes appellent cette cavité la «limite de Roche». En franchissant cette limite et en s’approchant trop près de la planète, le satellite risque d’être détruit. Ainsi, par exemple, lorsque Triton, satellite de Neptune, entre dans la cavité de Roche de Neptune, il est déchiré.
Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023