¿Sería posible que Mercurio tuviera un satélite natural, pero la atracción gravitacional del Sol se volvió tan abrumadora a medida que creció con los años que simplemente absorbió la luna de Mercurio?
Respuestas:
Cuanto más grande es un objeto y cuanto más lejos está del Sol, mayor es su Hill Sphere . Mercurio es muy pequeño (solo alrededor de en radio de lo que dijo @userLTK) y su "luna", por lo tanto, sería arrancada por el Sol relativamente rápido. Vea esto para más detalles.
La órbita de esta luna sería muy inestable y, por lo tanto, impredecible, por lo que podría golpear al Sol.
¿Sería posible que Mercurio tuviera un satélite natural, pero la atracción gravitacional del Sol se volvió tan abrumadora a medida que creció con los años que simplemente absorbió la luna de Mercurio?
Permítanme aclarar un punto, que la atracción gravitacional de una estrella no "absorbe cosas". Una definición de una órbita es un equilibrio entre la atracción gravitacional y la velocidad tangencial. Mercurio orbita alrededor del Sol a una velocidad promedio (tangencial) de aproximadamente 47 km / s. Si el Sol alejara una luna teórica de Mercurio, lo cual es absolutamente posible, esa Luna saldría del alcance de Mercurio con una velocidad tangencial similar a Mercurio y entraría en una órbita cercana a Mercurio. No caería al sol.
Sin desviarse demasiado del tema, una órbita cercana al mercurio sería precaria porque cada vez que sobrevolara Mercurio, lo que ocurriría de vez en cuando porque las órbitas se cruzarían o pasarían muy cerca una de la otra, luego con cada pasada cercana, Mercurio lo empujaría, tal vez viendo un aumento en la excentricidad, o acercándose al sol en los puntos de su órbita donde podría comenzar a vaporizarse. No hay objetos conocidos. con un eje semi-mayor más pequeño que Mercurio , lo que implica que las órbitas cercanas al mercurio no serían estables a largo plazo.
Como se señaló en la otra respuesta, la región donde una luna puede continuar orbitando un planeta es la Esfera de la colina del planeta, pero para la estabilidad orbital a largo plazo, es la que importa verdadera región de estabilidad , que es aproximadamente 1/2 a 1 / Tercero del radio de la colina. En el caso de Mercurio, utilizando el punto más cercano de Mercurio al Sol de unos 46,000 km, su verdadera región de estabilidad está en la distancia de 60,000 km a 85,000 km. No es un número exacto, pero dentro de esa distancia, una luna podría orbitar teóricamente a Mercurio y estar a salvo del tirón del Sol.
Sin embargo, hay otros problemas potenciales. Mercurio no es una esfera perfecta, es algo abultada y un planeta lleno de bultos es menos bueno para satélites estables. Este bulto se llama Concentraciones masivas o Mascons. La NASA descubrió que cuando intentaban orbitar dos satélites alrededor de la Luna . Nuestra luna es inusualmente desequilibrada, por lo que es especialmente mala para las órbitas. Mercurio es mucho más simétrico que la Luna, por lo que es un problema menor, pero tiene un lado pesado y un lado más ligero que lo mantiene bloqueado por la marea en una resonancia de giro / órbita de 3/2, por lo que no es ideal para órbitas cercanas.
Otro problema, potencialmente aún más grande, es que con una Luna en órbita cercana alrededor de un planeta tiende a atraerse hacia el planeta debido a la creación de una protuberancia y fuerzas de marea. Mercurio tiene una rotación muy lenta, por lo que cualquier luna que podría haber tenido probablemente orbitaría por delante de su protuberancia de marea y esa interacción acercaría a la Luna al planeta con el tiempo. Esto está sucediendo con Marte y Fobos. . Fobos también es muy pequeño. Una luna de mayor tamaño crearía una protuberancia más grande en el planeta que provocaría que descienda en espiral más rápido.
Vale la pena señalar que Mercurio puede, cuando era mucho más joven, haber tenido una rotación rápida que fue ralentizada con el tiempo por el sol, por lo que hay un margen de maniobra en este punto si permite una rotación más rápida en el pasado distante, pero hoy , Mercurio tendría algunos problemas para sostener una Luna porque no tiene una buena ventana entre demasiado cerca y demasiado lejos.
Nadie sabe si Mercurio alguna vez tuvo luna, pero hay alguna razón para creer que no. Los 3 métodos de los cuales un planeta puede obtener una luna, Formación, Impacto o Captura son algo problemáticos para Mercurio.
Las lunas de formación requieren una buena cantidad de espacio donde se forma el planeta, una gran cantidad de material y el factor más importante, una cantidad considerable de momento angular. No se conocen lunas de formación de planetas rocosos y probablemente requerirían un planeta más masivo para tener alguna posibilidad de formarse. Mercurio es demasiado pequeño.
Las lunas de impacto también son raras porque para crear una luna de impacto, el impacto tiene que ser muy grande y quizás también golpear el planeta en el ángulo correcto. No hay tal cosa (que yo sepa) de una pequeña luna de impacto. Trozos individuales de escombros que un planeta arrojó por impacto seguirían una órbita elíptica de regreso al planeta. Necesita una masa crítica de escombros antes de que los escombros tengan suficiente de su propio campo gravitacional para fusionarse. Por esa razón, el impacto de tamaño suficiente y el ángulo de impacto adecuado son raros y las Lunas, bastante grandes en relación con sus planetas. Nuestra Luna y Caronte son las dos únicas lunas de impacto conocidas.
Las lunas capturadas tienden a ser pequeños asteroides, pero en teoría podrían ser cuerpos más grandes. La dificultad con la captura es que requiere una interacción de 3 cuerpos. Mercurio está en lo profundo del pozo de gravedad del Sol, donde los objetos orbitan muy rápido y no hay un tercer cuerpo significativo para ayudar con la captura, y además, la esfera de la colina de Mercurio es pequeña, por lo que es improbable que Mercurio capture una luna.
La Tierra ocasionalmente y temporalmente captura una Luna , pero la Luna de la Tierra puede actuar como un tercer cuerpo, ayudando en la captura, y luego ayudando en la posterior expulsión del mismo cuerpo, y en este caso utilizo la palabra Luna con bastante soltura, ya que estos son principalmente cuerpos pequeños y muy temporales.
Se cree que Marte tiene dos asteroides / lunas capturados, Deimos y Phobos, pero Marte está un poco más alejado del Sol y más cerca del cinturón de asteroides. El punto es que la captura es rara. Claro, Júpiter tiene docenas de ellos, pero Júpiter es un monstruo gravitacional.
Entonces, no solo se trata de mantener una luna, sino que obtener una luna en primer lugar puede ser un evento raro para un planeta rocoso cerca del sol. Esa no es tu pregunta, pero pensé que lo pondría allí.
No quiero decir nunca, porque cuando el sistema solar era muy joven, durante la etapa del protoplaneta o el bombardeo pesado tardío. . . Mercurio podría haber tenido, en teoría, una luna por captura o impacto, y si ese fuera el caso lo suficientemente temprano, podría no haber evidencia de ello hoy, especialmente porque Mercurio puede haber perdido un porcentaje significativo de su corteza .
Pero si Mercurio tuviera una luna hoy y si esa Luna estuviera en la órbita correcta, cerca del borde exterior de su verdadera región de estabilidad, tal luna podría orbitar el planeta por algún tiempo, tal vez millones de años, y no lo haría. ser arrastrado por el Sol, porque lo más probable es que lentamente se convierta en espiral en Mercurio y finalmente se rompa en un sistema de anillo rocoso dentro del Límite Roche, y con el tiempo, caiga al planeta con algunos de los pedazos más pequeños de escombros que se desvían de Mercurio por el viento solar, la presión radiactiva y / o el efecto Poynting-Robertson
La ventana de Mercurio para tener una luna estable o algo a largo plazo es el más pequeño de los 8 planetas conocidos en nuestro sistema solar. Más lejos del Sol se vuelve mucho más fácil.
Espero no haberme desviado demasiado en mi respuesta. Juego de palabras previsto.