Roche-Grenze

Roche-Grenze bezeichnet den kritischen Abstand um einen Zentralkörper, innerhalb dessen ein kleinerer Begleitkörper durch die Gezeitenkräfte des Zentralkörpers auseinandergerissen wird, sofern er nur durch seine eigene Schwerkraft zusammengehalten wird.

Das Konzept geht auf den französischen Astronomen Edouard Roche zurück, der es 1848 mathematisch beschrieb. Innerhalb der Roche-Grenze überwiegen die Gezeitenkräfte - also die Differenz der Gravitationswirkung des Zentralkörpers auf die verschiedenen Teile des Begleiters - gegenüber der Eigengravitation des kleinen Körpers. Als Ergebnis kann sich dort kein Körper aus losem Material durch Eigengravitation zusammenballen; vorhandene Körper werden zerrissen.

Der genaue Wert der Roche-Grenze hängt von den Dichten beider Körper ab. Eine vereinfachte Formel ergibt einen Wert von etwa dem 2,4-Fachen des Radius des Zentralkörpers, multipliziert mit der Kubikwurzel des Dichteverhältnisses. Für die Erde liegt die Roche-Grenze bei rund 9.500 Kilometern Abstand vom Erdmittelpunkt, also weit innerhalb der Mondbahn.

Praktische Bedeutung hat die Roche-Grenze bei der Entstehung von Planetenringen: Monde und Kometen, die in diese Zone eindringen oder sich dort befanden, wurden zerstückelt, und das Material blieb als Ring erhalten. Auch bei Doppelsternsystemen spielt sie eine wichtige Rolle für Massenübertragungsprozesse.