¿Qué podría obligar a la Tierra a abandonar el Sistema Solar? [cerrado]

La causa más probable a corto plazo de que la Tierra sea expulsada del sistema solar es una inestabilidad caótica de las órbitas del sistema solar interior. Básicamente, Júpiter puede en principio ( es bastante improbable ) hacer que la excentricidad de Mercurio se dispare, haciendo que desestabilice otras órbitas . La mayoría de estos resultados de simulación simplemente alteran la órbita de la Tierra o provocan colisiones en lugar de eyecciones. Entonces el riesgo es$\ll$1% por giro.

Suponiendo que la Tierra no sea engullida por el sol en 5 Gyr, tarde o temprano habrá un encuentro estelar cercano. Si una estrella pasa dentro de una UA, es bastante probable que la Tierra sea expulsada. Podemos modelar esta escala de tiempo suponiendo que un disco de 1 UA alrededor de la Tierra se mueve como un cilindro a medida que el sol se mueve a través de la galaxia (en realidad, está torcido debido a la órbita alrededor del sol, pero podemos ignorarlo). Deberíamos esperar un encuentro en una escala de tiempo cuando ese cilindro tiene un volumen que multiplicado por la densidad estelar da un valor$\approx 1$. Eso es,

Los agujeros negros y las estrellas de neutrones tendrían$r$en el rango AU, pero son mucho más raras que las estrellas normales.

Los objetos más pequeños, como los planetas interestelares rebeldes, también podrían hacerlo, pero tienen un tamaño mucho más pequeño.$r$. Mi estimación es que tienen una densidad de 10 a 1000 veces la de las estrellas (probablemente en el lado inferior) y$r\approx$53 millones de km (esfera de la Colina de Júpiter). Eso da una escala de tiempo de$10^{20}$a$10^{22}$años.

¿Teóricamente posible? ¡Absolutamente! Para salir de la órbita solar, solo tiene que acelerar la Tierra hasta la Velocidad de escape solar ($v_{se}$). Esto es alrededor de 42 km/s. La velocidad orbital actual de la Tierra es de unos 30 km/s. Así que la buena noticia es que no necesitas acelerarlo tanto ($\Delta{v} \approx$12 km/s).

Una colisión no funcionaría: la cantidad de energía requerida para hacer esto es muy grande. Si lo arrojaras todo de una vez, desintegraría el planeta. Es un poco como lanzar un pastel de crema: si lo golpeas con un bate de béisbol, salpicará por todas partes. Debes empujarlo (o jalarlo) de manera constante y lenta.

Entonces, lo que necesita es un objeto (gravitacionalmente) grande, algo así como un agujero negro o una estrella de neutrones o incluso un gigante gaseoso a la deriva como un Júpiter errante. Esto tiene que venir navegando a través del sistema solar a una velocidad grande, pero no demasiado grande (mayor que$v_{se}$). Luego tiene que acercarse mucho a la Tierra, sin desgarrar la Tierra debido a las fuerzas de las mareas, y luego salir al espacio interestelar. La Tierra cae detrás de este intruso y es remolcada por su campo gravitatorio aumentando la velocidad a medida que "cae" hacia él. El intruso siempre viaja más rápido que la Tierra, por lo que la Tierra nunca lo golpea (esta es una maniobra de tirachinas gravitacional).

Una vez que superamos los 42 km/s, la Tierra se desplaza lentamente hacia el vacío (puedes calcular fácilmente cuánto tardarás en llegar a Marte, Júpiter, Plutón, etc.). Por cierto, aunque en realidad no nos desintegramos debido a las fuerzas de marea durante la fase de aceleración, habría una actividad tectónica significativa.

Anexo: Hice un cálculo rápido de papel y lápiz de una página, asumiendo un intruso de la misma masa que el sol, el límite de Roche es de aproximadamente 500 000 km, que es solo un poco más que la órbita lunar. Así que no debería haber peligro de desintegración. Para un acercamiento cercano de unos pocos millones de clics, la estrella vagabunda nos dominaría gravitatoriamente por completo y el truco sería evitar caer en ella. Por ejemplo, si pasamos solo 1 mes a una distancia media de 50 millones de km de él, recogeríamos un$\Delta{v}$del orden de 100 km/s, ¡lo que nos lanzaría al espacio en muy poco tiempo!

¿Es teóricamente posible? Estoy pensando en algunas formas posibles... por ejemplo, 1) Un asteroide lo suficientemente grande golpeando la tierra. 2) Asteroide, con mayor masa que la tierra, con una velocidad muy grande que pasa muy cerca de la tierra. O en el improbable caso de que el sol desapareciera repentinamente