Limite di Roche

Si consideri una massa orbitante costituita da un fluido tenuto insieme solo dalla propria forza di gravità, qui visto dal di sopra del piano orbitale. La linea bianca rappresenta il limite di Roche. Lontano dal limite la massa è praticamente sferica.

Avvicinandosi al limite di Roche il corpo è deformato dalle forze di marea.

Raggiungendo il limite di Roche la gravità interna del corpo minore non può più resistere alle forze di marea, e il corpo si disgrega.

Le particelle più vicine al corpo celeste principale si muovono più rapidamente di quelle più lontane, come rappresentato dalle frecce rosse.

La diversa velocità orbitale del materiale provoca infine la formazione di un anello.

Il limite di Roche è la distanza minima dal centro di un corpo celeste al di sotto della quale un secondo corpo celeste minore che vi orbita attorno e che si mantenga coeso solo grazie alla propria forza di gravità, si frammenta per effetto delle forze di marea, cioè per la distorsione indotta dalla differenza di forza di gravità che agisce sulla parte del corpo celeste minore più vicina al corpo celeste maggiore, rispetto a quella più lontana.

Nel caso in cui i due corpi abbiano la medesima densità, questo limite vale circa 2,44 volte il raggio del pianeta o della stella ^[1]; tale valore aumenta o diminuisce in base al rapporto della densità media dei due corpi: aumenta se la densità media del corpo minore è minore di quella del corpo principale, diminuisce se la densità media del corpo minore è maggiore di quella del corpo principale.

È possibile che all'interno di tale limite esistano dei satelliti di dimensioni sufficientemente piccole purché la forza di coesione interna del materiale di cui sono costituiti ne impedisca la frammentazione: in altri termini, un corpo solido può restare integro al di sotto del limite di Roche se le forze gravitazionali non superano le forze di coesione (che hanno origine elettromagnetica).