¿Podemos encontrar rocas de Venus o Mercurio en la Tierra?

Puede pensar en términos de órbitas de transferencia de Hohmann , que definen el mínimo$\Delta v$eso debe aplicarse para llevar algo de un radio orbital a otro radio orbital cuando orbita un cuerpo masivo. Este cálculo tiene en cuenta que los dos objetos tienen órbitas keplerianas donde los objetos comienzan con al menos la velocidad orbital del radio orbital inicial.

El Hohmann$\Delta v$es dado por

Conceptualmente, lo que tienes que hacer es darle a una roca la energía suficiente para escapar del planeta y luego darle una energía adicional.$(m/2)(\Delta v)^2$de energía cinética para lograr que se transfiera a la otra órbita. Si la velocidad de expulsión es$v_{ej}$después$v_{eg} > \sqrt{(\Delta v)^2 + v_{esc}^2},$donde$v_{esc}$es la velocidad de escape.

Los números de Mercurio$\rightarrow$la tierra son$\Delta v = 9.2$km/s y para Marte$\rightarrow$Tierra$\Delta v = -2.6$km/s (hay que reducir la velocidad para que caiga hacia dentro).

Las velocidades de escape de estos planetas son 4,35 km/s y 5 km/s respectivamente (casi lo mismo).

Esto significa que necesitas darle a una roca más energía cinética para llevarla a la Tierra desde Mercurio que desde Marte. En el caso de Marte, la energía cinética de transferencia es casi insignificante una vez que la roca puede escapar de la gravedad de Marte. En el caso de Mercurio, a la roca se le debe dar una velocidad de eyección inicial de$> \sqrt{9.2^2 + 4.3^2}= 10.1$km/s Esto se compara con$> \sqrt{2.4^2 + 5^2}= 6.5$km/s para Marte. A velocidades de eyección más bajas, la mayoría de los objetos expulsados ​​​​serán reactivados por el planeta.

Frente a esto, la principal teoría para explicar la migración de rocas entre planetas son los impactos a alta velocidad. Los objetos que caen desde mucho más lejos golpearán a Mercurio a mayor velocidad que a Marte e impartirán mayor energía a la eyección.

Gladman & Coffey (2008) presentó un documento que aborda la posibilidad de meteoritos mecureanos . Llegaron a la conclusión de que una vez que las velocidades de eyección son lo suficientemente grandes ($\sim 10$km/s) para producir eyección que cruce la Tierra, debería tener lugar una acumulación significativa de meteoritos. Varios por ciento de la eyección de alta velocidad debería impactar la Tierra (o su atmósfera al menos) dentro de 30 millones de años. Esto se compara con una eficiencia de un factor de 2-3 más alta para Marte.

Hay varios informes y especulaciones de que al menos un meteorito en las colecciones existentes (NWA7325, en la foto) puede haber venido de Mercurio. Ver aquí por ejemplo . Parece que el principal problema es llegar a un acuerdo sobre cuáles son las firmas químicas de tales meteoritos.

La acumulación de material de Venus es un asunto diferente. Las velocidades de eyección requeridas son más altas porque la velocidad de escape de Venus es de 10,4 km/s. Pero lo que es más importante, el arrastre en la densa atmósfera de Venus evitaría que cualquier cosa emergiera del planeta con velocidades similares a estas.

Posible, pero extremadamente improbable.

Las rocas arrojadas de Mercurio por un impacto no solo tendrían que superar la velocidad de escape de Mercurio para salir de la superficie de ese planeta, sino que también tendrían que ir más rápido que la velocidad de escape del pozo de gravedad del Sol a la distancia de Mercurio del Sol.

• La velocidad de escape del pozo de gravedad de Mercurio es de 4,25 km por segundo.
• La velocidad de escape del pozo de gravedad del Sol a la distancia de Mercurio es de 67,7 km por segundo.

Eso significa que una roca tendría que ir más rápido que 67,7. Kps incluso para acercarse a la órbita de la Tierra. Muy pocas rocas irán tan rápido, por lo que la mayoría de las rocas que se desprenden de Mercurio por un impacto terminarán orbitando el Sol a la misma distancia que Mercurio. Eventualmente, esas rocas volverán a caer sobre Mercurio.

El mismo pensamiento se aplica a las rocas arrancadas de la superficie de Venus, pero los números son un poco diferentes a los de Mercurio.

• La velocidad de escape del pozo de gravedad de Venus es de 10,3 km por segundo.
• La velocidad de escape del pozo de gravedad del Sol a la distancia de Venus es de 49,5 Km por segundo.