¿Los asteroides interestelares desaceleran y eventualmente se detienen?

Me pregunto, ¿los asteroides interestelares eventualmente se detienen en un punto en el espacio después de que desaceleran gradualmente (o) incluso desaceleran?

Aunque no hay aire como en la Tierra y, por lo tanto, los asteroides no se verán afectados por las fuerzas de fricción, ¿tienen fricción con las fuerzas gravitacionales en contra de sus trayectorias?

Si es así, eventualmente podrían detenerse. ¿Hay algún objeto conocido como ese?

¿Detener con respecto a qué? Recuerda que los movimientos y las velocidades son relativos. Si se detuvieran frente al sol, caerían en él.
@AtmosphericPrisonEscape, estoy pensando como los objetos que se mueven en los espacios (no en órbita), como Omuamua. Están viajando a través de los espacios. ¿Ese tipo de objetos eventualmente se detiene?
@PM2Ring Sí, quería decir en la Tierra.
¿Por qué la Tierra sería especial? ¿Por qué no Marte? ¿O Alfa Centauro? ¿O alguna roca al azar flotando por ahí? Mira, esto es lo que sucede cuando piensas en términos de espacio absoluto. No existe tal cosa. El espacio no es una cosa.
Por cierto, todos, todavía siento que no hemos respondido la pregunta real de OP. Quizás estaban pensando en términos de fricción con el entorno interestelar/intergaláctico (átomos aleatorios, etc.).

Respuestas (3)

Un objeto que se mueve a través del medio interestelar experimentará una fuerza de arrastre débil. Si la fuerza de arrastre es F ( v ) la velocidad disminuirá a medida que d v / d t = − F ( v ) / METRO dónde METRO es la masa. en fluidos F ( v ) ∝ v 2 ; esto parece funcionar incluso para gas de baja densidad. Tenga en cuenta que esta ecuación diferencial conduce a una velocidad que declina para siempre, acercándose lentamente a cero pero nunca alcanzándolo.

Podemos hacer una estimación aproximada simple de la escala de tiempo de la desaceleración estimando cuánto tiempo le lleva a encontrar su propia masa de material interestelar. si tiene radio r se encontrará π r 2 v ρ kg de ISM por segundo. Entonces para la masa METRO la escala de tiempo de la desaceleración es τ ∼ METRO / π r 2 v ρ .

Si tomamos un r = 1 km asteroide esférico de masa METRO = 8.8802 ⋅ 10 12 kg (suponiendo una densidad de 2,12 g/cm 3 ) moviéndose a 26.33 km/s y usa ρ = 10 − 20 kg/m3 3 (esto varía mucho) entonces la escala de tiempo es de aproximadamente 10 22 segundos, o 340 billones de años. Entonces, después de tal vez un cuatrillón de años, el asteroide estaría casi en reposo en relación con el gas local si nada perturbara su trayectoria...

Sin embargo, es bastante probable que el asteroide encuentre una estrella durante este tiempo. La densidad estelar es de aproximadamente ρ ∗ = 0.14 por parsec cúbico, y la escala de tiempo para llegar a 100 AU de una estrella es ∼ 1 / π ( 100 A tu ) 2 v ρ ∗ ≈ 10 11 años. Es probable que esto actúe como una ayuda de la gravedad, dándole algo de la velocidad relativa de la estrella (del orden de kilómetros por segundo). Entonces, la verdadera respuesta es que el asteroide nunca se asentará mientras haya estrellas en la galaxia.

Esta es una gran respuesta, completa con estimaciones numéricas.
Por el contrario, es poco probable que un objeto de estas características se encuentre con otra estrella. Aunque nuestra galaxia, por ejemplo, tiene un cúmulo estelar de alrededor de 200 mil millones de estrellas, es poco probable que un objeto así encuentre alguna vez otra estrella. todo esto, por supuesto, suponiendo que la órbita de ese objeto sea hiperbólica porque, de lo contrario, el objeto simplemente regresaría a la estrella que lo orbita.
@jormansandoval - ¿Por qué crees que es improbable? Le di una estimación numérica. Tenga en cuenta que no afirmo que el objeto esté entrando en una órbita limitada, simplemente que experimenta un cambio de velocidad.
@AndersSandberg ¿Qué pasa con las rocas espaciales interestelares de 5 mm? ¿Puede revisar la respuesta y agregar la respuesta para pequeñas rocas interestelares? Traté de averiguarlo usando una calculadora científica y no obtuve el mismo resultado.
@aliential: obtengo 44,8 millones de años para la roca de radio de 5 mm. La escala de tiempo es proporcional al radio de la roca.

No. La gravedad no causa "fricción". Un objeto no se detendrá a menos que golpee algo.

Tu comentario aclara que te refieres a "cuerpos interestelares" y no a "asteroides". La primera ley del movimiento de Newton es "Un cuerpo continuará en línea recta y con una velocidad constante, a menos que una fuerza externa actúe sobre él". No desacelerará en el espacio profundo donde no hay fricción.

Cuando un cuerpo interestelar se acerca a una estrella, comenzará a caer hacia ella y acelerará. Si no golpea la estrella, pasará y disminuirá la velocidad a medida que se aleja de la estrella. La velocidad que pierde a medida que se aleja será exactamente la misma que ganó mientras caía hacia la estrella.

La gravedad es una fuerza conservativa, porque la energía total (gravitatoria + cinética) permanece constante. No se pierde energía, por lo que no hay cambio en la velocidad.

Debe tener en cuenta que no existe tal cosa como "no moverse" en el sentido absoluto. Las únicas palabras que puede usar son "no se mueve en relación con algo". Cuando digo "el auto no se mueve", lo que quiero decir es "el auto no se mueve en relación con el suelo".

Yo diría que esto es incorrecto: incluso en el espacio profundo hay algunos átomos y partículas de polvo aquí y allá, y después de un tiempo, las colisiones repetidas reducirán la velocidad del objeto al menos a la velocidad media de las partículas del entorno local.
@James K, ya veo, entonces quiere decir que incluso el objeto se detiene en relación con algo, el espacio alrededor de ese objeto podría estar moviéndose, ¿no es así?
Yo diría que las discusiones sobre el polvo interestelar distraen del punto principal, que es que "la gravedad no es fricción".
@AungSatt Nada tan complejo. Si tú y yo estamos en un tren, entonces no te estás moviendo en relación conmigo, pero te estás moviendo en relación con el suelo. Si estás parado en el suelo, entonces no te estás moviendo en relación con el suelo, sino que te estás moviendo en relación con el Sol. No existe tal cosa como "no moverse".
@AungSatt "Espacio" no es una cosa. No puedes moverte en relación con él. No puede moverse en relación con usted. Ni siquiera existe, no es nada, solo un vacío que no puede hacer ni ser nada. Solo puedes moverte (o permanecer inmóvil) en relación con cosas reales: estrellas, planetas, asteroides, rocas, polvo, moléculas aleatorias.
@FlorinAndrei, estoy un poco confundido acerca de Space is not a thing. De acuerdo con la relatividad, el espacio se puede torcer un lado largo con el tiempo. ¿Qué quieres decir con que el espacio no es una cosa?
Esto se está alejando demasiado de la pregunta y la respuesta. Puede hacer una nueva pregunta en lugar de usar este hilo de comentarios.
@AungSatt Space es simplemente la totalidad de las relaciones geométricas (distancia, ángulo, etc.) entre las cosas. Pero en un vacío perfecto en un universo vacío, ni siquiera podrías decir si te estás moviendo o no, porque el movimiento no se puede medir en relación con el espacio mismo. Solo se puede medir en relación con otros objetos. La relatividad solo predice que el carácter de estas relaciones geométricas cambia cerca de objetos masivos. Pero no es una "cosa" que cambia, es solo que cuando mides una distancia o un ángulo allí, resulta ser diferente de lo que esperas en ausencia de masa.

Los asteroides pueden acelerarse y desacelerarse según el lado de un objeto giratorio mucho más grande que pase el asteroide.

Si el asteroide pasa por el lado en la dirección de rotación del objeto, el asteroide experimenta un impulso de gravedad.

Si el asteroide pasa por el lado opuesto a la dirección de rotación, el asteroide experimenta un rompimiento por gravedad.

Si la ruptura ralentiza el asteroide lo suficiente como para que pueda ser capturado, entonces choca con el objeto.

Un ejemplo de vuelo asistido por gravedad, las sondas de Marte usaron la asistencia de gravedad de la Tierra para llegar a Venus, luego la asistencia de gravedad de Venus para lanzarlo hacia Mar. El aterrizaje en Marte utilizó la ruptura de la gravedad.

Pero para que el módulo de aterrizaje de Marte aterrice en Marte requirió combustible y un paracaídas.

La aceleración y desaceleración asistida por gravedad se logra intercambiando el momento angular con un objeto giratorio más grande y se basa en la conservación del momento angular.

-1Nunca escuché sobre el frenado por gravedad, y estoy bastante seguro de que la gravedad es una fuerza conservadora. Esta no es una respuesta basada en la ciencia.
Los módulos de aterrizaje recientes en Marte han utilizado frenado aerodinámico . El efecto de una asistencia de gravedad depende de si el cuerpo pequeño pasa por el lado anterior o posterior del movimiento orbital de un planeta .
¿Los asteroides interestelares desaceleran y eventualmente se detienen?
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