¿Podría un objeto de suficiente masa desviar a Marte para que termine orbitando establemente un baricentro Tierra-Marte-Luna? ¿Cuáles serían finalmente las distancias entre cada cuerpo en órbita?
¿Qué pasaría si la Luna fuera expulsada en tal escenario? ¿Podría existir un baricentro Tierra-Marte de manera estable y, de ser así, a qué distancia se orbitarían entre sí?
¿Qué tan estables serían las cortezas de los tres cuerpos a partir de los cambios, suponiendo que ocurrieran durante un período de 100 años?
¿Podría un objeto de suficiente masa desviar a Marte para que termine orbitando establemente un baricentro Tierra-Marte-Luna?
Un objeto lo suficientemente masivo podría alterar la órbita de Marte a un curso de casi colisión con la Tierra. Pero algún otro mecanismo tendría que eliminar la velocidad de Marte en un marco de coordenadas centrado en la Tierra para que la Tierra capture a Marte en una órbita. Sin ese segundo mecanismo, Marte simplemente pasaría cerca y luego volvería a salir rápidamente a otra órbita solar.
La Esfera Colina de la Tierra tiene aproximadamente 1,5 millones de km. El paso más cercano entre Marte y la Tierra está a unos 55 millones de km. Por lo tanto, no podría haber un solo objeto perturbando la órbita de Marte de tal manera que pudiera terminar siendo un satélite de la Tierra.
¿Qué pasaría si la Luna fuera expulsada en tal escenario?
Marte es casi 10 veces más masivo que la Luna. Por lo tanto, no creo que cualquier sobrevuelo de Marte/Luna sea suficiente para desviar suficiente velocidad de Marte para permitir que la Tierra capture a Marte como satélite. No creo que ni siquiera una colisión entre la Luna y Marte proporcionaría un intercambio de impulso suficiente para capturar los cuerpos resultantes.
¿Podría existir un baricentro Tierra-Marte de manera estable y, de ser así, a qué distancia se orbitarían entre sí?
Sí, un sistema planetario binario Tierra-Marte podría existir de manera estable. Plutón y Caronte tienen una proporción de masa similar a la de la Tierra y Marte. La distancia orbital tendría que ser inferior a 1/3 de la distancia de la Esfera de la Colina de la Tierra, por lo que cualquier valor inferior a 500.000 km probablemente funcionaría. Una distancia orbital más pequeña sería más estable durante un período de tiempo más largo (siempre que no estuvieran tan cerca como para colisionar).