In che modo Marte ebbe una giornata di 24 ore e 39 minuti?

Il mercurio ruota tre volte per ogni due rivoluzioni attorno al Sole, apparentemente a causa di una risonanza gravitazionale con il Sole.

Venere impiega circa 225 giorni per ruotare e ruota nella direzione opposta rispetto a uno qualsiasi dei pianeti interni. Forse perché la sua natura estrema lo rende aristocratico.

La Terra ruota una volta ogni 24 ore, una condizione causata dall'interazione delle maree tra la Terra e la sua Luna. Si ritiene che la Terra ruotasse circa una volta ogni 5 ore prima della teorizzata collisione con un oggetto di coorbitazione delle dimensioni di Marte chiamato Theia.

Marte non mostra segni di una simile collisione. Le sue due lune sembrano essere asteroidi catturati dalla cintura di asteroidi. Quindi come ha fatto Marte ad avere una giornata così vicina alla durata di una giornata terrestre?

"Si ritiene che la Terra ruotasse circa una volta ogni 5 ore prima della collisione teorizzata con un oggetto di coorbitazione delle dimensioni di Marte chiamato Theia."

Quasi. Theia non doveva essere co-orbitante, solo un'orbita che si intersecava. Non abbiamo idea di quale fosse la rotazione terrestre prima della collisione, ma è teorizzato che la rotazione terrestre abbia avuto un periodo di 5 ore dopo la collisione con Theia, al momento della formazione della Luna dai detriti.

Il fatto che Marte e la Terra abbiano un periodo simile è una coincidenza, forse ti stai chiedendo perché Marte sta girando così in fretta? Beh, in realtà Marte non è l'uomo strano, Mercurio e Venere lo sono. La maggior parte dei pianeti ruota velocemente. esattamente quale orientamento di rotazione è in qualche modo arbitrariamente determinato dai capricci dei modi in cui i planetesimi si sono scontrati per formarli. Il fatto che Venere e Urano abbiano insoliti orientamenti di rotazione è proprio come sono andate le cose.

Sia Mercurio che Venere giravano molto più velocemente. La rotazione di Mercurio è stata rallentata in modo ordinato dal Sole e l'orbita di Mercurio è stata (ed è ancora in corso) allontanata dal Sole (proprio come la Luna e la Terra: Perché la Luna si sta allontanando dalla Terra a causa delle maree? È tipico di altri lune? ). Alla fine Mercurio fu trattenuto in quella risonanza 2: 3. Che, tra l'altro, ha comportato una certa fortuna (vedi: la cattura di Mercurio nella risonanza dell'orbita di rotazione 3: 2 a causa della sua dinamica caotica ). Venere, non ne siamo così sicuri.

La forza di marea del sole è molto meno per Venere che per Mercurio, ma molto più che per la Terra. Tuttavia Venere ha una vasca denso massiccia atmosfera, che può essere forzato in entrambe gravitazionale bi-modale (due picchi) e maree maree (un picco) termici uni-modale. Il rigonfiamento è in ritardo rispetto al picco di forzatura delle maree, che crea una coppia del sole per rallentarla. Questo è diabolicamente complesso (Vedi: Evoluzione a lungo termine della rotazione di Venere - Teoria I. )

PS In realtà si pensa che Phobos, e probabilmente Deimos, siano stati costruiti abbastanza recentemente (milioni di anni) da detriti causati da una collisione di Marte con un grande asteroide. Non c'è modo di catturare un intero asteroide in orbite che si chiudono.

Stranamente, sembra esserci una relazione di spin di massa che vale per i pianeti nel nostro sistema solare e per vari esopianeti e nane brune, che si estendono su sei ordini di grandezza in massa. Per i dettagli, vedere Scholz et al. (2018) "Una relazione di spin-massa universale per pianeti e nani bruni" .

Guardando la loro figura 6, Marte sembra adattarsi abbastanza bene alla tendenza generale, con la Terra che gira un po 'più lentamente del previsto (probabilmente a causa della frenata delle maree dalla Luna). Vale la pena però essere cauti: al momento non abbiamo un campione molto ampio di pianeti terrestri con rotazioni misurate che non hanno subito una frenata di marea significativa. Mi aspetterei che impatti giganti randomizzerebbero parecchio le cose e produrrebbero una significativa dispersione attorno a qualsiasi tendenza effettivamente esistente.