¿Podría Starman ser expulsado del Sistema Solar?

No se trata de una predicción del destino de Starman, aunque podría ser interesante encontrarlo así.

Se trata de cualquier objeto que tenga valores de afelio y perihelio similares a los de Starman (el Tesla de Elon Musk en el espacio) que tenga un acercamiento adecuado a la Tierra. ¿Podría tal objeto, si tuviera el encuentro "justo" con la Tierra, adquirir la velocidad de escape solar?

Respuestas (2)

Definitivamente, podría ser expulsado. Pero la Tierra solo jugaría un papel menor.

Starman ahora cuenta como un Objeto Cercano a la Tierra, siendo cualquier objeto cruzando la órbita de la Tierra. Cualquier objeto de este tipo se encuentra ocasionalmente en las cercanías de la Tierra, cuando cruzan nuestra órbita mientras estamos cerca. Las órbitas de tales objetos ahora se han modelado durante períodos de tiempo de millones de años. De Asteroid Mining 101 por John Lewis, de Deep Space Industries:

Estos estudios revelaron que la vida media de un NEA* es de unos 30 millones de años, y que los principales mecanismos de pérdida de estos cuerpos fueron el impacto en un planeta terrestre o las perturbaciones en las órbitas de aproximación de Júpiter, desde las cuales el cuerpo podría golpear a Júpiter o podría ser expulsado del sistema solar, o incluso caer en el Sol.

Entonces, es por la interacción con Júpiter, que tiene, con mucho, la atracción gravitacional más fuerte de todos los planetas, que un objeto puede adquirir velocidad de escape del sistema solar.

Durante períodos de tiempo tan largos, todas las perturbaciones orbitales que actúan sobre un objeto, desde todos los planetas y, en mucha menor medida, lunas y asteroides, hacen que sus órbitas sean completamente impredecibles. Es decir, las interacciones gravitatorias son tantas y tan complejas que la incertidumbre se acumula hasta el punto en que es imposible decir dónde estará algo; más tiempo en el sistema solar. Entonces, aunque la órbita de Starman en este momento seguirá girando muy bien en una órbita segura que pasa cerca de la Tierra y cerca de Marte de vez en cuando, es muy posible que se desplace hacia el tipo de órbita resonante con Júpiter que lentamente hará su órbita. más y más elíptica hasta que simplemente la expulsa del sistema solar por completo.

También está la cuestión del efecto Yarkovsky . El astrónomo Jonathan McDowell ha sido citado en muchos lugares recientemente hablando sobre el resultado probable. Lo siguiente es de un artículo en SpaceFlight Now :

...dos fuerzas que actúan sobre el automóvil limitarán su vida útil. Uno es Júpiter. La gravedad del planeta gigante perturba los cuerpos en el cinturón de asteroides y, con el tiempo, tendrá un efecto en la trayectoria de Tesla. El otro efecto es una sutil aceleración producida por pequeñas fuerzas relacionadas con la temperatura durante períodos extremadamente largos que también actuarían para cambiar la órbita. “Es diminuto, pero en escalas de tiempo de millones de años es suficiente para encoger la órbita y hacer que la cosa caiga al sol”, dijo McDowell. “Así que es una carrera entre si eso sucede antes de que alguna perturbación de Júpiter lo expulse del sistema.

*NEA es un asteroide cercano a la Tierra, pero, por supuesto, la mecánica orbital de cualquier objeto es la misma.

Tal vez debería enfatizar que las posibilidades de un encuentro aleatorio son muy, muy escasas y que está hablando de marcos de tiempo astronómicos (millones de años). No sé el nivel de conocimiento que tiene OP, pero cuando surge una pregunta como esta, generalmente piensan en marcos de tiempo más pequeños (decenas, cientos, tal vez miles de años) para los cuales la respuesta es no.
Además, ligeramente relacionado . Las perturbaciones pueden hacer que el Roadster cambie de órbita, pero creo que deben conducir y terminar en un encuentro cercano repentino antes de que un objeto pueda obtener la velocidad de escape del Sol.
@RomanReiner, ¿crees que eso no está claro? Dice que la vida útil de un NEA es de 30 millones de años, lo que significa que solo después de ese tiempo es probable que haya impactado algo o haya sido expulsado del sistema solar.

Según este documento, es poco probable:

Hanno Reis, Daniel Tamayo, David Vokrouhlicky. El paseo aleatorio de los coches y sus probabilidades de colisión con los planetas . arXiv:1802.04718 :

Al ejecutar un gran conjunto de simulaciones con condiciones iniciales ligeramente perturbadas, estimamos que la probabilidad de una colisión con la Tierra y Venus durante el próximo millón de años es del 6 % y del 2,5 %, respectivamente. Estimamos que la vida útil dinámica del Tesla es de unas pocas decenas de millones de años.

Entonces, ¿significa eso que su destino más probable es una colisión con la Tierra o Venus, y también significa que no se descarta la eyección, sino solo un destino menos probable?
@AnthonyX Según tengo entendido, significa que una colisión con la Tierra o Venus es eventualmente (por mucho) el destino más probable. No aborda específicamente la probabilidad de expulsión del Sistema Solar.
La reseña de Phys.org sobre la preimpresión de ArXiv también es interesante. phys.org/news/2018-02-tesla-shot-space-collide-earth.html