¿Qué tan grande tiene que ser una luna para que la tierra esté unida a ella?

Me gustaría un sistema tierra-luna como Plutón-Caronte (pero con la tierra en lugar de Plutón) donde ambos estarán bloqueados entre sí por mareas dentro de unos 3 mil millones de años (antes de que aparezca la vida compleja). Como la luna probablemente se uniría a la tierra antes que lo contrario, depende solo de la masa de la luna, entonces, ¿qué tan grande tiene que ser? ¿La tasa de desaceleración es lineal con respecto a la masa? ¿Es esto estable y rápido que girarían si lo hace?

La página de Wikipedia, a la que no sé cómo enlazar, tiene una sección completa dedicada a ella. Página: Bloqueo de mareas. Sección: Plazos
Realmente no sé si esta fórmula se aplica al objeto más grande.
No, la fórmula se aplica a ambos.
Es una aproximación, por lo que puede no considerar la parte de la eliminación debido a la desaceleración del giro del planeta (la luna en mi caso), pero tengo que considerarlo aquí porque es un término mucho más amplio en mi caso.
La desaceleración del giro de un planeta o una luna se debe al bloqueo de las mareas.
La parte de la eliminación debido al bloqueo de marea de la luna en el planeta podría no considerarse en la fórmula, ya que es pequeña cuando el planeta es mucho más grande que la luna, pero aquí es todo lo contrario, la eliminación se debe principalmente a la desaceleración de la luna. girar para que no pueda ignorarlo
La fórmula se aplica tanto al cuerpo grande como al pequeño. Ese es uno de los milagros de la física, que voltear casi cualquier cosa te dará la respuesta correcta, siempre que tengas el punto de vista correcto. Simplemente ingresando los valores relevantes, con los valores de la luna en el lugar del planeta y viceversa, le dará la respuesta correcta. Además, ningún cuerpo está realmente en órbita alrededor de otro. Siempre están orbitando alrededor de su centro de masa, por lo que la física y, por lo tanto, esta fórmula no pueden distinguir entre ellos.
Y hay un problema con la fórmula, se bloquea más lentamente cuando la luna es más pequeña.

Respuestas (3)

En el sistema de la Tierra y la Luna, asumiendo las teorías actuales sobre el crecimiento del Sol hasta convertirse en una gigante roja, la Tierra nunca quedará bloqueada por mareas con la Luna. Como se describe aquí , la inclinación de ~5 grados de la Luna oscila cada 18,6 años, estabilizando el eje de la Tierra en relación con el disco orbital del Sol. Esta oscilación degenerará con el tiempo astronómico, pero la influencia de la Luna habrá disminuido, ya que no se encuentra en una órbita estable; se está alejando de la Tierra.

El sistema Plutón-Caronte es completamente diferente. La masa de la Tierra es 81 veces la de la Luna. La masa de Plutón es menos de 9 veces la de Caronte. El hecho de que Plutón fuera adquirido por nuestro sistema solar, en lugar de creado dentro de él, implica un conjunto de ecuaciones completamente diferente al de los planetas y lunas formados de forma nativa. Se orbitan entre sí, al igual que los sistemas estelares binarios, en una órbita solar elíptica inclinada muy extraña.

Si la Luna estuviera en una órbita estable alrededor de la Tierra y no hubiera otras influencias gravitatorias, como el Sol y Júpiter, eventualmente el sistema Tierra-Luna se bloquearía completamente por mareas.

Tal como está, el diferencial de masa y la órbita creciente de la Luna alrededor de la Tierra implican, en unidades astronómicas, que la Luna habría sido expulsada de la órbita de la Tierra mucho antes de que el eje de la Tierra estuviera alineado con la Luna; un requisito para bloqueo de marea.

Editar: para responder a sus preguntas: bajo el supuesto de que nos bloqueamos por marea antes de hace 3 mil millones de años:

Suponiendo las condiciones adecuadas (los componentes biológicos y el agua llegan a la superficie de la Tierra con aproximadamente un 70 % de probabilidad dado el aumento de la velocidad de la Luna y el conocimiento de que sucedió), dado que la vida es variada, adaptable y dinámica, sí existe la vida. Dado que las mareas tal como las conocemos no existirían, la vida no evolucionaría para salir de los océanos hasta que un evento como el impacto de un asteroide o un cometa las obligara a hacerlo, lo que hizo retroceder la línea de tiempo evolutiva al menos 500 millones de años. En cuanto al giro, la Tierra se desaceleraría, un día duraría más de 26 horas, las estaciones cambiarían (~21 grados de inclinación del eje). Un mes sería un "día". La Tierra se tambalearía ligeramente (y aumentaría a medida que la Luna se acerca) en el plano solar, lo que provocaría una pérdida de estabilidad orbital y una descomposición orbital que nos estrellaría contra Venus antes de que pudieran aparecer los humanos.

Todos los números anteriores y la conclusión de esta edición son conjeturas aproximadas.

[Segunda edición] En cuanto a las masas mínimas para el bloqueo de marea:

La Luna tendría que ser más grande solo para mantener una órbita estable de la Tierra (entre un 3% y un 15% más grande, depende de la atracción del Sol, la Tierra y Júpiter para alinear la Luna en el plano solar). El eje de la Tierra se alinearía marcando el final de las estaciones en el transcurso de varios miles de millones de años, cuando ocurriría el bloqueo de marea.

Con la teoría actual sobre el origen de la Luna, una Luna de mayor masa ya habría escapado (o estado muy cerca de escapar) de la atracción gravitacional de la Tierra y no podría lograr el bloqueo de marea (aunque la Tierra estaría girando más lentamente).

Pensamiento adicional: si la Luna tuviera el 10% de la masa de la Tierra, me bloquearía rápidamente y chocaría contra la Tierra <unos pocos miles de millones de años después.

Por favor vea editar.
Ok, gracias, así que básicamente tengo que abandonar esta idea.
no te rindas El escenario que presenté está fuertemente influenciado por cómo sucedieron las cosas según las últimas teorías. Si elimina esas restricciones (y hace más suposiciones), todo es posible.

En la vida real, los cuerpos se bloquean debido a las mareas porque la energía que solía girar el planeta se consume por algo, por ejemplo, empujando los mares. El tiempo que tarde esto depende de los cuerpos (inercia/masa, distancia, maquillaje, otros cuerpos alrededor).

Esto significa que no habrá límite para el tamaño de los cuerpos. Dos objetos de 1 kg cada uno, en un universo por lo demás vacío, se orbitarían entre sí incluso si estuvieran a un año luz de distancia, y eventualmente se bloquearían por mareas, REALMENTE lentamente . Se necesitarían unos 20 sextillones de años, unos 12 billones de veces la edad de nuestro universo, para completar una órbita; el bloqueo de marea tomaría mucho, mucho más tiempo.

Eventualmente, sucedería.

Por supuesto, si hay otros objetos alrededor, eso cambiaría sus órbitas (dependiendo de la masa y la distancia de otros objetos).

Esto realmente no responde la pregunta de OP, ya que da un marco de tiempo definido para que ocurra el bloqueo de marea y tiene algunas otras preguntas.
Lo que quiero es qué tan grande tendría que ser para tener el bloqueo dentro de 3 mil millones de años, no solo un caso en el que lleva mucho tiempo.

Si entiendo bien tu pregunta, creo que no es tanto el tamaño como la atracción gravitatoria. Aumente la atracción gravitacional para que coincida con la de la Tierra, donde se atraen y empujan entre sí al mismo ritmo.