¿Cómo podría un asteroide capturado entrar en una órbita circularizada?

Ok, la respuesta simple sería a través de la asistencia de la gravedad de las lunas, tomando una órbita de captura balística en una órbita circular. Me pregunto las posibilidades de que una órbita balística se convierta en una órbita estable (del orden de decenas de millones de años) alrededor de un cuerpo masivo. ¿Cómo sería capturado un asteroide por un cuerpo sin luna (como Venus)?

Sé que un asteroide binario podría transferir el momento angular a un componente, haciendo que uno sea capturado y el otro expulsado. El aerofrenado tampoco funcionará porque la órbita no será estable e impactará en el cuerpo en poco tiempo. Con estas restricciones limitadas en mente, ¿sería posible que un solo asteroide no binario sea capturado por un cuerpo celeste sin lunas?

Relacionado, o incluso un duplicado: astronomy.stackexchange.com/q/38320/31410
eh, no me di cuenta de que los orígenes de Phobos y Deimos eran controvertidos. ¿ Cómo se circulariza una luna asteroide solitaria alrededor de un planeta?
¿Quizás podría comparar el parámetro de impacto del sistema asteroide-planeta [ en.wikipedia.org/wiki/Hyperbolic_trajectory#Impact_parameter ] con el radio del lóbulo de Roche del planeta?

Respuestas (1)

Parece que hay dos preguntas aquí:

1: ¿Cómo podría un planeta sin luna capturar un solo asteroide en una órbita cerrada alrededor del planeta?

En un sistema orbital de 2 cuerpos, un planeta sin luna no podría capturar un asteroide. El asteroide dejaría bien la gravedad del planeta con la misma velocidad relativa con la que entró.

Sin embargo, un sistema sol/planeta/asteroides es un sistema orbital de 3 cuerpos. Si un asteroide se mueve de perihelio a afelio a medida que pasa a través del pozo de gravedad de un planeta, puede estar desacelerándose debido a la atracción gravitatoria del sol. Si la velocidad orbital del asteroide con respecto al planeta cae lo suficiente, el asteroide será capturado.

Júpiter captura cometas y asteroides todo el tiempo sin interacciones significativas con sus lunas. Hay un artículo bastante bueno de Prado y Broucke llamado The capture of comets by swing-by que describe los encuentros con Júpiter que terminan en órbitas cerradas de Júpiter. Definen un punto X C y un ángulo θ para un cruce de línea Júpiter/Sol:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Los cometas que pasan por puntos cercanos a Júpiter con ángulos bajos y velocidades relativas bajas con Júpiter tienen una mayor probabilidad de captura orbital.

2: ¿Cómo puede circularizarse una órbita altamente elíptica de un asteroide alrededor de un planeta sin luna?

La circularización de mareas podría disminuir la excentricidad de un asteroide capturado.

Ejemplo: si la marea está bloqueada, el asteroide rotará (muy cerca de) una velocidad uniforme, pero no girará alrededor del planeta a una velocidad uniforme. A su velocidad orbital más rápida en el periapsis, la protuberancia del lado del planeta avanza y la protuberancia del lado opuesto se queda atrás. El abultamiento del lado del planeta tiene más fuerza gravitatoria ejercida sobre él, lo que desacelera ligeramente al asteroide, disminuyendo la siguiente apoapsis. Un efecto similar, pero opuesto, ocurre en la apoapsis, aumentando el periapsis. Cuando el periapsis y la apoapsis se encuentran, la órbita se circulariza. Esto le pasaría a nuestra Luna, en teoría, si no fuera por la influencia gravitatoria del Sol.

Más discusión sobre la circularización de las mareas está aquí: ¿ Se está circularizando la órbita de la luna? ¿Por qué el calentamiento de las mareas circulariza las órbitas?

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