Bir gezegen nasıl bir ayı ele geçirebilir?
NASA Planet Fact Sheet'e göre Güneş Sisteminde 178 ay var , bu yüzden yaygın bir olay gibi görünüyor . Aşağıdaki bölümlerde ay yakalamanın aslında olası olmadığı gösterilecek, ancak bir gezegende bir veya daha fazla ay olduğunda yakalama daha kolay hale gelecektir.
Başlangıç koşulları
Başlangıç koşullarından başlayarak, gezegen güneş hakkında yörüngede ve asteroit güneş hakkında farklı bir yörüngede.
Yakalamanın mümkün olabilmesi için asteroit ve gezegenin yakınlaşması gerekiyor. Asteroit gezegenin etki alanına girdiğinde, gezegenin yerçekimi asteroitin yolunu belirlemede ana faktördür.
Olası sonuçlar
Gezegene göre, asteroid hiperbolik bir yörüngeyi takip edecek ve bu nedenle yakalanmayı önlemek için yeterli kinetik enerjiye sahip olacaktır. Çok çeşitli sonuçlar ortaya çıkabilir, ancak yakalamaya yol açanlar, asteroitin bir şekilde hızının gezegenin kaçış hızının altına düşmesi için yeterli kinetik enerjiyi kaybettiği ve kapalı (eliptik) bir yörünge elde etmek için yeterli enerjiyi koruduğu sonuçlardır. Ana (tek değil) olası sonuçlar
asteroit yörüngesi az ya da çok ölçüde bozulur ve gezegenin etki alanından çıkmaya devam eder.
asteroit yörüngesi bozulur ve asteroid gezegen yüzeyini etkiler. Bu genellikle sürecin sonu olurdu, ancak Dünya'nın Ay'ı nasıl ele geçirdiğine dair mevcut teoriler, Thea adlı bir cismin Dünya'yı etkilediğidir ve Ay, çarpışma enkazından bazılarından oluşmuştur.
asteroit yörüngesi bozulur ve asteroit yolu gezegenin atmosferiyle kesişir, atmosferdeki ısı olarak kinetik enerjiyi kaybeder ( aerobrakinge benzer ).
asteroit yörüngesi, gezegenin mevcut bir aya yakındır ve MESSENGER uzay aracı tarafından Merkür'ün yörüngesinden önce hızını yavaşlatmak için kullanıldığı gibi mevcut ay tarafından hızlandırılır (yavaşlamanın tam tersi bir ivme olduğu anlamına gelir) .
Son iki dava yakalama olasılığını kabul ediyor .
Olası Çekim
Gezegensel atmosferde enerji kaybettikten sonra, eğer asteroit yeterince enerji kaybetmişse, gezegenin etrafında kapalı bir yörüngeye girebilir. Sorun şu ki, yörünge atmosferi yeniden etkileyecek ve gezegen yüzeyini etkileyene kadar her defasında enerji kaybedecek. Mevcut bir ay mevcut olduğunda ve asteroit yörüngesinin eksantrikliğini azaltmak için yerçekimi için doğru yerde olduğunda yakalama meydana gelebilir .
Dolayısıyla, bir gezegenin serbest bir asteroit yakalayabileceği en olası durum, zaten bir veya daha fazla ayın mevcut olmasıdır. Gelen asteroit , ayın asteroit yoluna hükmedeceği bölge olan mevcut ayın Tepe alanına girmekten kaçınmalıdır .
Yerçekimi yardımcı asteroid ayın yörüngesi dışında geçen zaman bir göktaşı hızlandırabilir, ancak asteroit geçiyor inebilmesi iç ayın yörüngesine. Bu durumda asteroitin kinetik enerjisinin bir kısmı aya aktarılır. Aerobraking yakalamada olduğu gibi, yerçekimi destekli yakalama da mevcut ayın doğru yerde olmasını gerektirir.
Başka bir mekanizma
Nature'da yayınlanan oldukça zarif bir makale (aşağıda belirtilmiştir), gezegene yaklaştıkça birbirlerinin etrafında dönen iki cismin Neptün tarafından yakalanmasına neden olabileceğini göstermektedir. Bu mekanizma başka durumlarda da uygulanabilir. Bu Tez (pdf), Jüpiter için benzer bir süreci tartışmaktadır.
Düzensiz cisimler
Düzensiz şekilli cisimlerin küresel cisimlerden daha kolay yakalanabileceği ortaya çıkıyor. Gezegenin Hill küresi içinde yörüngede kalmak, yakalamanın kalıcı olması için yeterli değildir. Sadece Hill küresinin alt yarısındaki yörüngeler stabildir. Yüksek yörüngelerdeki cisimler yakındaki gezegenler tarafından bozulabilir ve vücut sonunda çıkarılabilir. Ancak düzensiz şekilli cisimler, gezegendeki çekimsel çekimde küçük dalgalanmalar sergiler ve aslında kaotik bir malikanede yörüngede kalırlar. Diğer aylar veya halkalar mevcut olduğunda, bu kaotik yörüngeler yavaş yavaş alt yörüngelerdeki bedenlere enerji aktarırlar, bu da yeni bedenin yörüngede dönmesine neden olur ve bu nedenle dış pertürbasyona karşı bağışıklık kazanır. [kaynak belirtilmeli]
Retrograd yörüngelere göre ilerleme
Kaotik yörüngelerin ve daha önceki çalışmaların aynı analizi, retrograd yörüngelerin ilerleyen yörüngelerden daha kararlı olduğu sonucuna vardı . İlerleme yörüngeleri sadece Hill küresinin iç yarısında stabil iken , retrograd yörüngeler Tepe yarıçapının% 100'üne kadar stabil olabilir . Bu nedenle retrograd yakalama daha yaygın olarak gözlenir (bu tüm hikaye değildir, araştırma hala önemlidir.
Birden fazla mevcut uydu, halka ve erken Güneş Sistemi
Tek bir ayın doğru zamanda doğru yerde olma olasılığı düşük olsa da, çok sayıda ay olduğunda, başlangıçtaki yararlı etkileşimin olasılığı doğrusal olarak yükselir. Ancak ek etkileşimlerin olasılığı geometrik olarak artar, bu yüzden bir gezegen ne kadar çok ay daha fazla yakalama olasılığına sahiptir. Halkaların varlığı, aynı zamanda, yeni Ay'a sürüklenerek, enerjisini alarak ve yörüngesini düşürerek, yakalanmamış gazın erken Güneş Sisteminde yaptığı gibi yakalanmasına yardımcı olur.
En büyük gezegenlerin en çok uydusu var
Açık olabilir, ancak en büyük gezegenler en çok uyduya sahiptir. Bunun nedeni daha derin yerçekimi kuyuları olması ve daha fazla nesnede süpürülmesidir. Yakalama olasılığı düşük olmasına rağmen (çoğu nesne sadece gezegene çekilmiştir), milyonlarca yörüngede sabit bir damlama olmuştur.
Sonuç
Her yakalama mekanizması tesadüfi bir dizi koşul gerektirir ve bu nedenle aslında oldukça nadir bir olaydır. Bir mekanizma, gezegensel Hill küresine girdiğinde bir çift ortak yörüngeli asteroitin ayrılmasıdır. Bireysel bir asteroit için olasılıklar, asteroid gezegenin etrafında dönen diğer cisimlere verilmesi gereken düşük kinetik enerjiyle geldiğinde ve zaten çok sayıda ay veya bir halka sistemi olduğunda iyileştirilir.
Ayrıca bakınız