Sarebbe possibile che Mercurio avesse un satellite naturale ma l'attrazione gravitazionale del Sole sarebbe diventata così travolgente da quando è cresciuta negli anni che ha risucchiato la luna di Mercurio?
Risposte:
Più un oggetto è grande e più è lontano dal Sole, maggiore è la sua Sfera della Collina . Mercury è molto piccolo (solo circa nel raggio di quanto affermato da @userLTK) e la sua "luna" verrebbe quindi strappata via dal Sole in tempi relativamente brevi. Vedi questo per maggiori dettagli. L'orbita di questa luna sarebbe altamente instabile e quindi imprevedibile, quindi potrebbe colpire il Sole.
Sarebbe possibile che Mercurio avesse un satellite naturale ma l'attrazione gravitazionale del Sole sarebbe diventata così travolgente da quando è cresciuta negli anni che ha risucchiato la luna di Mercurio?
Vorrei chiarire un punto, secondo cui l'attrazione gravitazionale di una stella non "risucchia". Una definizione di un'orbita è un equilibrio tra l'attrazione gravitazionale e la velocità tangenziale. Il mercurio orbita attorno al Sole ad una velocità media (tangenziale) di circa 47 km / s. Se il Sole allontanasse una luna teorica da Mercurio, il che è assolutamente possibile, quella Luna uscirà dalla presa di Mercurio con una velocità tangenziale simile a Mercurio e entrerebbe in un'orbita quasi Mercurio. Non cadrà nel sole.
Senza andare troppo fuori tema, un'orbita quasi mercurio sarebbe precaria perché ogni volta volava oltre Mercurio, che di tanto in tanto passava perché le orbite si incrociavano o passavano molto vicine l'una all'altra, quindi con ogni passaggio vicino, riceverebbe una spinta da Mercurio, forse vedendo un aumento dell'eccentricità, o avvicinandosi al sole in punti della sua orbita in cui potrebbe iniziare a vaporizzare. Non ci sono oggetti noti con un asse semi-maggiore minore di Mercurio , il che implica che le orbite di quasi mercurio non sarebbero stabili a lungo termine.
Come notato nell'altra risposta, la regione in cui una luna può continuare a orbitare attorno a un pianeta è la sfera del pianeta, ma per la stabilità orbitale a lungo termine, è la vera regione di stabilità che conta, che è circa 1/2 a 1 / 3 ° del raggio della collina. Nel caso di Mercurio, usando il punto più vicino al Sole di Mercurio di circa 46.000 km, la sua vera regione di stabilità è tra i 60.000 km e gli 85.000 km di distanza. Non è un numero esatto, ma all'interno di quella distanza, una luna potrebbe teoricamente orbitare attorno a Mercurio ed essere al sicuro dall'attrazione del Sole.
Ci sono altri potenziali problemi però. Il mercurio non è una sfera perfetta, è un po 'grumosa e un pianeta grumoso è meno buono per i satelliti stabili. Questa nodosità si chiama Mass Concentrations o Mascons NASA ha scoperto che quando hanno cercato di orbitare attorno a due satelliti attorno alla Luna . La nostra luna è insolitamente sbilanciata, quindi è particolarmente dannosa per le orbite. Il mercurio è molto più simmetrico della Luna, quindi è meno un problema, ma ha un lato pesante e un lato più leggero che lo mantiene in ordine di marcia in una risonanza di spin / orbita 3/2, quindi non è l'ideale per le orbite vicine.
Un altro problema potenzialmente ancora più grande è che con una Luna in orbita stretta attorno a un pianeta tende ad essere attratto verso il pianeta a causa della creazione di un rigonfiamento delle maree e delle forze di marea. Il mercurio ha una rotazione molto lenta, quindi qualsiasi luna che avrebbe potuto avere avrebbe orbita quasi sicuramente prima del suo rigonfiamento di marea e tale interazione avrebbe avvicinato la Luna al pianeta nel tempo. Questo sta accadendo con Marte e Phobos . Phobos è anche molto piccolo. Una luna di dimensioni maggiori creerebbe un rigonfiamento più grande nel pianeta che la farebbe precipitare più rapidamente.
Vale la pena notare che Mercurio potrebbe avere, quando era molto più giovane, una rotazione veloce che è stata rallentata nel tempo dal sole, quindi c'è un po 'di spazio su questo punto se si consente una rotazione più veloce in un lontano passato, ma oggi , Mercurio avrebbe qualche problema a tenere una Luna perché non ha una buona finestra tra troppo vicino e troppo lontano.
Nessuno sa se Mercurio abbia mai avuto una luna, ma c'è qualche motivo per credere che non lo sia. I 3 metodi da cui un pianeta può ottenere una luna, Formazione, Impatto o Cattura sono alquanto problematici per Mercurio.
Le lune di formazione richiedono una buona quantità di spazio in cui si forma il pianeta, molto materiale e il fattore più importante, una notevole quantità di momento angolare. Non ci sono lune di formazione di pianeti rocciosi conosciuti e probabilmente avrebbero bisogno di un pianeta più massiccio per avere una possibilità di formarsi. Il mercurio è troppo piccolo.
Le lune a impatto sono anche rare perché per creare una luna a impatto, l'impatto deve essere molto grande e forse colpire anche il pianeta ad angolo retto. Non esiste una cosa del genere (per quanto ne sappia) di una piccola luna d'impatto. Singoli frammenti di detriti spazzati via da un pianeta a seguito di un impatto avrebbero seguito un'orbita ellittica sul pianeta. Hai bisogno di una massa critica di detriti prima che i detriti abbiano abbastanza del proprio campo gravitazionale per fondersi. Per questo motivo, l'impatto di dimensioni sufficienti e l'angolo di impatto adeguato sono rari e le Lune, abbastanza grandi rispetto ai loro pianeti. La nostra Luna e Caronte sono le uniche due lune di impatto conosciute.
Le lune catturate tendono ad essere piccoli asteroidi, ma in teoria potrebbero essere corpi più grandi. La difficoltà con l'acquisizione è che richiede un'interazione con 3 corpi. Il mercurio è in profondità nel pozzo gravitazionale del Sole, dove gli oggetti orbitano molto velocemente e non esiste un terzo corpo significativo per aiutare con la cattura, e per di più, la sfera di Mercury's Hill è piccola, quindi è improbabile che Mercury catturi una luna.
La Terra occasionalmente e temporaneamente cattura una Luna , ma la Luna della Terra può agire come un terzo corpo, aiutando nella cattura, e quindi aiutando nella successiva espulsione dello stesso corpo e io uso la parola Luna abbastanza vagamente in questo caso, poiché questi sono principalmente corpi piccoli e molto temporanei.
Si pensa che Marte abbia due asteroidi / lune catturati, Deimos e Phobos, ma Marte è un po 'più lontano dal Sole e più vicino alla cintura degli Asteroidi. Il punto è che l'acquisizione è rara. Certo, Giove ne ha dozzine, ma Giove è un mostro gravitazionale.
Quindi, non è solo tenere una luna, ma ottenere una luna in primo luogo può essere un evento raro per un pianeta roccioso vicino al sole. Non è una tua domanda, ma ho pensato di metterlo lì fuori.
Non voglio dire mai, perché quando il sistema solare era molto giovane, durante la fase del proto-pianeta o il bombardamento tardivo e pesante. . . Mercurio avrebbe potuto, teoricamente, avere una luna per cattura o impatto, e se così fosse abbastanza presto, oggi non ci potrebbero essere prove, specialmente dal momento che Mercurio potrebbe aver perso una percentuale significativa della sua crosta .
Ma se Mercurio avesse una luna oggi e se quella Luna fosse nell'orbita giusta, vicino al bordo esterno della sua vera regione di stabilità, una tale luna potrebbe orbitare attorno al pianeta per qualche tempo, forse milioni di anni, e non lo farebbe essere trascinato via dal Sole, perché molto probabilmente si sposterebbe lentamente verso Mercurio alla fine si spezzerebbe in un sistema di anelli rocciosi all'interno del Limite di Roche e, nel tempo, cadrebbe nel pianeta con alcuni dei frammenti più piccoli di detriti che venivano deviati da Mercurio dal vento solare, dalla pressione radiativa e / o dall'effetto Poynting-Robertson
La finestra del mercurio per avere una luna stabile o piuttosto a lungo termine è il più piccolo degli 8 pianeti conosciuti nel nostro sistema solare. Più lontano dal sole diventa molto più facile.
Spero di non essermi allontanato troppo dalla mia risposta. Gioco di parole.