¿Qué tan masivo debe ser un cuerpo rocoso para licuarse adecuadamente para eliminar las concentraciones de masa interna que podrían alterar las órbitas naturales de los satélites?

Tal vez sea una pregunta un poco extraña, y tal vez más apropiada para algún futuro SE de geofísica, pero creo que esto es lo que preguntas como ¿Las lunas tienen lunas? están realmente conduciendo, y casi se responde allí.

¿Qué tan masivo debe ser un cuerpo rocoso para licuarse adecuadamente para eliminar las concentraciones de masa interna que podrían alterar las órbitas naturales de los satélites?

Entiendo que la energía geotérmica es una función tanto de la gravitación como del material fisionable en el cuerpo planetario, por lo que una respuesta ideal al menos establecería sus suposiciones con respecto a la cantidad de energía del material fisionable presente.

Me parece que la raíz de su pregunta es la suposición de que un cuerpo lo suficientemente masivo, durante su fase temprana de formación "líquida", puede homogonizarse de tal manera que no tiene concentraciones de masa y que desea saber qué masa se requiere para hacer esto. ¿Estoy en lo correcto en mi interpretación?
En parte, sí. Pero también asumo que los planetas que, como el nuestro, tienen un manto fundido persistente reducirán las concentraciones de masa interna al conducir materiales más densos hacia el núcleo.
Básicamente, si se puede esperar que el cuerpo se haya homogeneizado lo suficiente como para que ninguna concentración de masa amenace la estabilidad de los satélites locales en formación sobre la base de su masa y material fisionable, califica. Si se puede esperar que se homogeneice de manera similar a lo largo de un par de miles de millones de años (err, bueno, digamos dentro de la vida de la estrella local) de flujo del manto, eso también funciona para mí.
Creo que la respuesta corta es "si es un agujero negro que no gira, está bien, de lo contrario, esto no puede suceder". La respuesta más larga es que debe proporcionar muchos más detalles. La distribución de masa absoluta, perfecta y eterna no es físicamente realista (excepto posiblemente para un agujero negro que no gira). Siempre va a haber algo de asimetría en alguna parte, la gran mayoría de las veces. Entonces, ¿a qué tolerancia desea hacer esta pregunta? ¿Está el satélite cerca de la superficie o lejos de ella? Los masscons no son tan importantes cuando las cosas están lejos.

Respuestas (1)

Los planetas y las lunas nunca se homogeneizarán por completo de modo que su densidad radial sea perfectamente esféricamente simétrica. Siempre van a tener concentraciones de masa (mascons) con regiones de más masa que el promedio. Estos mascons, debido a la masa extra, causan anomalías gravitatorias de mayor gravedad en esas regiones locales. Estos mascons existen para todos los cuerpos, ya sea la Tierra (p. ej., Hawai), la Luna (p. ej., Mare Imbrium ) o Marte (p. ej., Isidis Planitia ).

Su pregunta es qué tan masivo debe ser un cuerpo para que pueda licuarse y eliminar estas concentraciones de masa para no perturbar las órbitas de los satélites. Este es específicamente un problema con respecto a la órbita de la Luna porque su esfera Hill es tan pequeña que solo pueden existir órbitas muy bajas, pero los mascons en la Luna hacen que la mayoría de estas sean inestables.

Sin embargo, creo que estás haciendo la pregunta equivocada. Como dije anteriormente, ¡la Tierra misma tiene mascons que de hecho son causados ​​por su interior líquido! La región alrededor y debajo de Hawái tiene una masa ligeramente superior a la media causada por una pluma del manto , efectivamente un afloramiento de material menos denso desde el límite entre el núcleo y el manto. Además de crear el mascon, fue esta pluma del manto la que también creó Hawai, pero eso no viene al caso.

El punto aquí es que todos los cuerpos tienen mascons, ya sea que tengan interiores líquidos como la Tierra o principalmente interiores sólidos como la Luna. Sin embargo, la diferencia entre orbitar la Tierra y la Luna es la distancia a la que puedes hacerlo. La razón por la que los mascons son un problema tan grande para las órbitas alrededor de la Luna es que tienes que orbitar tan cerca que el efecto de estos mascons en comparación con el campo general es una perturbación notable en la órbita. Si pudieras orbitar la Luna más lejos, no serían un problema. Lo contrario se aplica a la Tierra. La mayoría de los satélites alrededor de la Tierra están muy lejos, por lo que los masones de la Tierra no tienen ningún efecto notable. Si orbitó lo suficientemente cerca (y probablemente eso requiera orbitar dentro de la atmósfera, lo que presenta muchos otros problemas),

De hecho, a continuación se muestra cómo se vería la Tierra si magnificaras todas las diversas anomalías de masa/gravedad (esta forma se conoce como el geoide de la Tierra). Todas esas irregularidades perturbarían a un satélite si tuviera que orbitar la Tierra tan cerca como necesitaría para orbitar la Luna.

geoide de la tierra

Sé que eludí tu pregunta, pero espero que estés de acuerdo en que la pregunta no es realmente significativa. Todos los cuerpos tienen mascons en un grado u otro, no puedes escapar de eso.

El manto de la Tierra no es líquido. Las partes líquidas de la Tierra son el núcleo exterior, los océanos y las pequeñas bolsas de fusión parcial. Las plumas del manto, si existen (el hecho de que existan es un tema muy debatido) se describen mejor como un plástico que fluye muy lentamente que como un líquido.
¿Qué tan masivo debe ser un cuerpo rocoso para licuarse adecuadamente para eliminar las concentraciones de masa interna que podrían alterar las órbitas naturales de los satélites?
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