Satélites naturais para Mercúrio

Seria possível que Mercúrio tivesse um satélite natural, mas a atração gravitacional do Sol se tornou tão avassaladora pelo crescimento ao longo dos anos que apenas sugou a lua de Mercúrio?

Quanto maior é um objeto e quanto mais distante ele estiver do Sol, maior será sua Esfera Colina . A de Mercúrio é muito pequena (apenas cerca de de raio do que o @userLTK disse) e sua "lua" seria, portanto, puxada pelo Sol de forma relativamente rápida. Veja isso para mais detalhes. A órbita desta lua seria altamente instável e, portanto, imprevisível, para que possa atingir o Sol.$175000km$

Seria possível que Mercúrio tivesse um satélite natural, mas a atração gravitacional do Sol se tornou tão avassaladora pelo crescimento ao longo dos anos que apenas sugou a lua de Mercúrio?

Deixe-me esclarecer um ponto, que a atração gravitacional de uma estrela não "absorve as coisas". Uma definição de órbita é um equilíbrio entre força gravitacional e velocidade tangencial. Mercúrio orbita o Sol a uma velocidade média (tangencial) de cerca de 47 km / s. Se o Sol afastasse uma lua teórica de Mercúrio, o que é absolutamente possível, a Lua sairia do alcance de Mercúrio com uma velocidade tangencial semelhante a Mercúrio e entraria em uma órbita próxima a Mercúrio. Não cairia no sol.

Sem ficar muito fora de tópico, uma órbita quase de mercúrio seria precária, pois toda vez que ela passasse por Mercúrio, o que ocorreria de tempos em tempos, porque as órbitas se cruzariam ou passariam muito próximas umas das outras e, a cada passagem próxima, receberia um empurrão de Mercúrio, talvez vendo um aumento na excentricidade ou se aproximando do sol em pontos em sua órbita, onde ele poderia começar a vaporizar. Não há objetos conhecidos com um eixo semi-maior menor que o Mercúrio , o que implica que as órbitas próximas ao mercúrio não seriam estáveis ​​a longo prazo.

Como observado na outra resposta, a região onde uma lua pode continuar a órbita de um planeta é o planeta Colina Sphere, mas a longo prazo a estabilidade orbital, que é a verdadeira região de estabilidade que importa, que é cerca de 1/2 a 1 / 3º do raio da colina. No caso de Mercúrio, usando o ponto mais próximo de Mercúrio para o Sol, com cerca de 46.000 km, sua verdadeira região de estabilidade está na distância de 60.000 a 85.000 km. Não é um número exato, mas a essa distância, teoricamente, uma lua poderia orbitar Mercúrio e estar a salvo da atração do Sol.

Existem outros problemas em potencial. Mercúrio não é uma esfera perfeita, é um pouco irregular e um planeta irregular é menos bom para satélites estáveis. Essa irregularidade é chamada de Concentrações de Massa ou Mascons. A NASA descobriu que, quando tentavam orbitar dois satélites ao redor da Lua . Nossa lua é incomumente desequilibrada, por isso é especialmente ruim para órbitas. Mercúrio é muito mais simétrico que a Lua, então isso é menos problemático, mas tem um lado pesado e um lado mais leve, que o mantém travado em uma ressonância de rotação / órbita de 3/2, por isso não é ideal para órbitas próximas.

Outro problema potencialmente ainda maior é que, com uma Lua em órbita próxima ao redor de um planeta, tende a ser atraída para o planeta devido à criação de uma protuberância e forças de maré. Mercúrio tem uma rotação muito lenta; portanto, qualquer lua que ele pudesse ter quase certamente orbitaria à frente do volume da maré e essa interação aproximaria a Lua do planeta ao longo do tempo. Isso está acontecendo com Marte e Phobos . Phobos também é muito pequeno. Uma lua de maior tamanho criaria uma protuberância maior no planeta, o que causaria uma espiral mais rápida.

Vale a pena notar que Mercúrio pode, quando era muito mais jovem, ter uma rotação rápida que foi desacelerada ao longo do tempo pelo sol, então há espaço de manobra nesse ponto se você permitir uma rotação mais rápida no passado distante, mas hoje , Mercúrio teria algum problema em segurar uma Lua porque não tem uma boa janela entre muito perto e muito longe.

Ninguém sabe se Mercury já teve uma lua, mas há algumas razões para acreditar que não. Os três métodos pelos quais um planeta pode obter uma lua, Formação, Impacto ou Captura são todos um tanto problemáticos para Mercúrio.

As luas da formação requerem uma quantidade razoável de espaço onde o planeta forma, muito material e o fator mais importante, uma quantidade considerável de momento angular. Não há luas conhecidas para formação de planetas rochosos e elas provavelmente exigiriam que um planeta mais massivo tivesse a chance de se formar. Mercúrio é muito pequeno.

As luas de impacto também são raras porque, para criar uma lua de impacto, o impacto deve ser muito grande e talvez também atinja o planeta no ângulo certo. (Não sei) de uma pequena lua de impacto. Pedaços individuais de detritos lançados de um planeta por impacto seguiriam uma órbita elíptica de volta ao planeta. Você precisa de uma massa crítica de detritos antes que eles tenham o suficiente de seu próprio campo gravitacional para coalescer. Por esse motivo, o impacto de tamanho suficiente e o ângulo de impacto adequado são raros e as luas, bastante grandes em relação aos seus planetas. Nossa Lua e Caronte são as únicas duas luas de impacto conhecidas.

As luas capturadas tendem a ser pequenos asteróides, mas poderiam, em teoria, ser corpos maiores. A dificuldade com a captura é que ela requer uma interação de 3 corpos. Mercúrio está bem no fundo da gravidade do Sol, onde os objetos orbitam muito rapidamente e não há um terceiro corpo significativo para ajudar na captura; além disso, a esfera de Mercury's Hill é pequena, portanto, Mercúrio capturando uma lua é improvável.

A Terra captura ocasional e temporariamente uma Lua , mas a Lua da Terra pode atuar como um terceiro corpo, auxiliando na captura e, em seguida, auxiliando na ejeção posterior do mesmo corpo, e eu uso a palavra Lua de maneira bastante vaga nesse caso, pois elas são principalmente corpos pequenos e muito temporários.

Pensa-se que Marte possui dois asteróides / luas capturados, Deimos e Phobos, mas Marte está um pouco mais distante do Sol e mais próximo do cinturão de asteróides. O ponto é que a captura é rara. Claro, Júpiter tem dezenas deles, mas Júpiter é um monstro gravitacional.

Portanto, não é apenas manter a lua, mas conseguir uma lua em primeiro lugar pode ser um evento raro para um planeta rochoso perto do sol. Essa não é a sua pergunta, mas pensei em publicá-la.

Eu não quero dizer nunca, porque quando o sistema solar era muito jovem, durante o estágio do proto-planeta ou o bombardeio pesado tardio. . . Mercúrio poderia, teoricamente, ter uma lua por captura ou impacto, e se esse fosse o caso cedo o suficiente, talvez não haja evidências disso hoje, especialmente porque Mercúrio pode ter perdido uma porcentagem significativa de sua crosta .

Mas se Mercúrio tivesse uma lua hoje e se a Lua estivesse na órbita certa, perto da borda externa de sua verdadeira região de estabilidade, essa lua poderia orbitar o planeta por algum tempo, talvez milhões de anos, e isso não aconteceria. é puxado pelo Sol, porque provavelmente entraria em espiral lentamente em Mercúrio, eventualmente quebrando-se em um sistema de anéis rochosos dentro do Limite de Roche e, com o tempo, caindo no planeta com alguns pedaços menores de detritos sendo desviados de Mercúrio pelo vento solar, pressão radiativa e / ou efeito Poynting-Robertson

A janela de Mercúrio para ter uma lua estável ou um pouco mais longa é o menor dos 8 planetas conhecidos em nosso sistema solar. Mais longe do Sol, fica muito mais fácil.

Espero não ter me desviado muito da resposta. Chalaça pretendida.