Faktor momen inersia

Dalam ilmu keplanetan, faktor momen inersia adalah besaran nirdimensi yang mencirikan penyebaran radial massa di dalam planet atau satelit alami. Karena momen inersia harus memiliki dimensi massa yang dikalikan dengan panjang kuadrat, faktor momen inersia adalah koefisien yang mengalikannya.

 Definisi 
Untuk objek keplanetan dengan momen inersia utama , faktor momen inersia diuraikan menjadi:

,

di mana C adalah momen inersia polar objek, M adalah massa objek, dan R adalah jari-jari rata-rata objek. Untuk bola dengan kepadatan seragam, .  Untuk planet atau satelit alami yang terdiferensiasi, yang kepadatannya meningkat seiring dengan kedalaman, . Besaran ini merupakan indikator keberadaan sekaligus indikator luas inti planet, karena penyimpangan yang lebih besar dari nilai kepadatan seragam sebesar 0,4 menunjukkan tingkat konsentrasi material padat ke arah pusatnya.

 Momen inersia objek Tata Surya 
Matahari memiliki nilai faktor momen inersia terendah di antara objek-objek Tata Surya lainnya; bintang tersebut sejauh ini memiliki kepadatan pusat tertinggi (, dibandingkan dengan ~13 untuk Bumi) dan kepadatan rata-rata yang relatif rendah (1,41 g/cm3 versus 5,5 untuk Bumi). Saturnus memiliki nilai faktor momen inersia terendah di anrara raksasa gas, sebagian karena planet ini memiliki massa jenis terendah (). Ganimede memiliki nilai faktor momen inersia terendah di antara semua objek padat di Tata Surya karena interiornya yang terdiferensiasi sepenuhnya, akibat pemanasan pasang surut karena resonansi Laplace, serta karena komponen substansialnya mengandung es air dengan kepadatan rendah. Kalisto memiliki ukuran dan komposisi yang serupa dengan Ganimede, tetapi bukan bagian dari resonansi orbit dan tidak terlalu terdiferensiasi. Bulan diperkirakan memiliki inti yang kecil, tetapi interiornya relatif homogen.

ObjekNilaiSumberCatatan  Matahari   0,070    Tidak diukur  Merkurius   0,346 ± 0,014      Venus   0,337 ± 0,024    Bumi   0,3307      Bulan   0,3929 ± 0,0009      Mars   0,3644 ± 0,0005      Ceres   0,36 ± 0,15    Tidak diukur (rentang mencerminkan asumsi yang berbeda untuk tingkat putaran yang sebenarnya)  Jupiter   0,2756 ± 0,0006    Tidak diukur (perhitungan model dua lapis dibatasi oleh data gravitasi Juno)  Io   0,37824 ± 0,00022   Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)  Europa   0,346 ± 0,005   Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)  Ganimede   0,3115 ± 0,0028   Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)  Kalisto   0,3549 ± 0,0042   Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)  Saturnus   0,22    Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)  Enseladus   0,3305 ± 0,0025    Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)  Rea   0,3911 ± 0,0045    Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)  Titan   0,341    Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)  Uranus   0,23    Tidak diukur (penyelesaian kira-kira dari persamaan Clairaut)  Neptune   0,23    Tidak diukur (penyelesaian kira-kira dari persamaan Clairaut)

 Pengukuran 
Momen inersia kutub biasanya ditentukan dengan memadukan pengukuran besaran putaran (laju presesi putaran dan/atau oblikuitas) dengan besaran gravitasi (koefisien  harmonik bola yang merepresentasikan medan gravitasi). Data geodesi ini biasanya memerlukan wahana antariksa yang mengorbit untuk dapat mengumpulkannya.

 Perkiraan 
Untuk objek yang berada dalam kesetimbangan hidrostatik, persamaan Darwin–Radau dapat menyajikan perkiraan faktor momen inersia berdasarkan besaran bentuk, putaran, dan gravitasi.

 Peran dalam model interior 
Faktor momen inersia memberikan batasan penting untuk model yang mewakili struktur internal planet atau satelit alami.  Minimal, model profil densitas yang dapat diterima harus sesuai dengan massa jenis dan faktor momen inersia objek.

 Galeri model struktur internal 

 Catatan 

 Referensi 

Kategori:Astrofisika
Kategori:Ilmu keplanetan