¿Cómo cambiaron la masa y la órbita de la pre-Tierra en el evento de formación de la Luna?

¿Significa esto que antes de la Tierra era aproximadamente 9 masas lunares (~10%) más ligera que la Tierra actual? ¿O podría haber sido expulsada mucha masa del sistema Tierra-Luna?

Creo que es probable que sea correcto. En pocas palabras, aquí hay dos preguntas básicas. Cuánta masa se perdió como resultado del impacto gigante y cuánta masa se ganó después del impacto gigante durante el intenso bombardeo tardío y las colisiones posteriores.

Sabemos que los bombardeos más pequeños en Marte han resultado en la caída de escombros en la Tierra, por lo que parece muy probable que se hayan perdido algunos escombros cuando Theia y la Tierra chocaron, pero estimar cuánto es complicado y realmente necesita estar bien versado en los modelos. para tener una muy buena conjetura.

Una teoría es que Theia se formó en un punto troyano de la Tierra, por lo que compartió la misma órbita alrededor del sol que la Tierra. Fuente Esto causaría un impacto más lento que un enfoque más oblicuo donde la velocidad del impacto no sería mucho mayor que la velocidad de escape de la Tierra. Si la velocidad de impacto es solo un poco superior a la velocidad de escape necesaria y si se transfiere una buena cantidad de energía al impulso orbital y al calor, es poco probable que un alto porcentaje de escombros alcance el escape.

Ahora, si fuera un impacto más rápido de un enfoque orbital más oblicuo o una colisión frontal lo que crearía una mayor compresión y rebote, esos dos escenarios probablemente conducirían a un escape de más material. No puedo darte números precisos, esto es más un pensamiento general sobre lo que podría pasar.

Nuevamente, según Wikipedia , alrededor del 20% de la masa de Theia entró en la órbita terrestre después del impacto. La velocidad orbital tiene que ser al menos la velocidad de escape sobre la raíz cuadrada de 2 y menor que la velocidad de escape. Fuente

Entonces, si usamos 11 KM/s como estimación de la velocidad de escape, cualquier cosa que saliera del impacto a menos de 7,5 KM/s habría regresado a la Tierra con bastante rapidez. Un poco por encima de 7,5 y tal vez alrededor de 9 KM/s sería una órbita terrestre baja y alrededor de 10 KM/s la tierra alta, con 11 KM/s, probablemente escaparía y entraría en una órbita cercana a la tierra alrededor del sol. Necesitarías un poco más rápido que eso para tener una verdadera órbita fuera de la tierra.

Es difícil decir qué porcentaje de Theia salió volando a esas velocidades, pero creo que es probable que gran parte del planeta se desaceleró con el impacto y no escapó demasiado de la esfera de la Colina de la Tierra, pero estaría adivinando si tratara de poner porcentajes a ese.

¿El impacto cambió sustancial e inmediatamente la órbita de la Tierra, como su distancia promedio del Sol?

Debido a que era (supongo) un objeto troyano, los 2 planetas jóvenes habrían compartido la misma órbita y, por lo tanto, probablemente no habría habido un gran cambio. El momento orbital debería conservarse en gran medida, aunque parte de la velocidad orbital podría convertirse en momento de rotación, no creo que haya un gran cambio. De manera similar, si algún escombro del impacto saliera volando en una dirección particular, el material restante reaccionaría con un impulso similar en la dirección opuesta, pero al tener una masa mucho mayor, el efecto sería pequeño.

Ciertamente, probablemente ocurrió algún cambio orbital, pero en comparación con toda la Tierra, probablemente fue pequeño.

Ahora, si el impacto fuera diferente al teorizado, eso podría cambiar bastante las respuestas. (Mis 2 centavos de todos modos)