Calculateur de la limite de Roche

Les anneaux de Saturne se trouvent presque entièrement à l'intérieur de la limite de Roche de Saturne pour les corps glacés (~2,44 rayons de Saturne ≈ 142 000 km). Toute lune s'en approchant trop a été déchirée, et la matière située dans la zone de Roche ne peut jamais s'accréter en une lune — les forces de marée défont le travail de la gravité plus vite qu'il ne peut progresser. La Lune orbite autour de la Terre à ~384 400 km, en toute sécurité au-delà de la limite de Roche fluide terrestre d'environ 18 400 km. La distinction classique entre les deux modèles compte en pratique : les corps rigides (astéroïdes rocheux, lunes solides) possèdent une résistance structurelle interne qui s'ajoute à l'autogravité, rendant le critère de désagrégation plus difficile à atteindre — c = 1,26. Les corps fluides (comètes, amas de débris très poreux, objets fondus) n'ont aucune résistance interne et commencent à se déformer dès que la force de marée dépasse la gravité de surface — c = 2,44. La comète Shoemaker-Levy 9 s'est fragmentée en 21 morceaux en 1992 en traversant la zone de Roche de Jupiter, puis ces fragments sont tombés sur Jupiter en 1994 lors d'une célèbre série d'impacts. Les événements de désagrégation par marée (TDE) autour des naines blanches et des étoiles à neutrons en sont la version stellaire : une planète s'approche trop près, dépasse la limite de Roche et forme un disque d'accrétion brillant.

Imaginez une lune tenue seulement par sa propre gravité. En approchant d'une planète, celle-ci tire plus fort sur la face proche de la lune que sur la face lointaine, et cet écart l'étire. Passé la limite de Roche, l'étirement l'emporte et disloque la lune. Le plus surprenant : la masse de la lune disparaît entièrement de l'équation. Seules les deux densités et le rayon de la planète fixent la distance, si bien qu'une lune plus dense peut orbiter plus près sans risque qu'une lune peu compacte.

Phobos, la plus grande lune martienne, orbite sous la distance synchrone, si bien que le frottement de marée la fait spiraler vers l'intérieur d'environ 2 mètres par siècle. Dans quelque 30-50 millions d'années, elle franchira la limite de Roche de Mars et se disloquera, se répandant probablement en un anneau temporaire autour de la planète. Les étranges sillons parallèles qui balafrent Phobos pourraient déjà être des fractures de contrainte dues à l'étirement de marée — une lune montrant ses premières fissures bien avant l'éclatement final.