¿Cuál es la velocidad orbital máxima más allá de la cual la órbita alrededor de cualquier objeto grande en el Sistema Solar se vuelve inestable?

Si interpretamos la pregunta como pidiendo la velocidad más alta en relación con la primaria de cualquier órbita cerrada, entonces se vuelve respondible.

La órbita que desea básicamente rozará la superficie del cuerpo (o la parte superior de su atmósfera) en la aproximación más cercana, y retrocederá lo más lejos posible antes de que los efectos perturbadores de otros cuerpos hagan que ya no sea una órbita cerrada. Para la mayoría de los cuerpos, la velocidad en el acercamiento más cercano será ligeramente inferior a la velocidad de escape desde esa altitud. Para unos pocos, como los satélites galileanos de Júpiter, será significativamente menor porque los efectos perturbadores del cuerpo grande cercano (es decir, Júpiter) serán grandes.

El valor más alto en el sistema solar seguramente provendrá del Sol, a más de 600 km/s. El siguiente más alto es Júpiter a unos 60 km/s.

Lo que estás buscando se llama velocidad de escape. Esa es la velocidad que, una vez alcanzada, te permitirá salir de la órbita alrededor del objeto. Es una función de la masa del objeto alrededor del cual estás orbitando y la distancia a la que te encuentras de dicho objeto. La fórmula es la siguiente:

$v_{escape}=\sqrt {\frac{2GM}{R}}$

$G$es la constante gravitacional,$M$es la masa del objeto, y R es la distancia a la que te encuentras. Tenga en cuenta que en la mayoría de los casos conocemos el producto de$G*M$mejor que cualquiera$G$o$M$, por lo que a menudo es más fácil usarlos. Wikipedia tiene una buena lista de la velocidad de escape de varias situaciones en el Sistema Solar.

Seguramente depende completamente de la masa del objeto y de su centro de órbita, porque esos dos factores determinarían la velocidad. Además, cuanto mayor sea la velocidad, más lejos del centro del sistema solar seguramente. Así sería la velocidad necesaria para que la masa alcance el borde de la heliosfera.