Requisitos para que un satélite/planeta esté sincronizado por marea con un planeta/estrella

La Luna está bloqueada por mareas con la Tierra, los Cuatro Galileanos también están bloqueados por mareas, y el sistema planetario recientemente descubierto TRAPPIST-1 tiene siete planetas bloqueados por mareas, pero Venus o Mercurio no lo están. ¿Por qué? ¿Existe alguna condición o fórmula analítica que diga si un cuerpo pequeño eventualmente se bloqueará por mareas al cuerpo principal?

Solo para ser claros: es nuestra expectativa, basada en los radios orbitales y las edades supuestas de los planetas, que estén bloqueados por mareas. No tenemos forma de observar esto en este momento.

Respuestas (1)

Wikipedia da la fórmula

t cerrar ≈ ω a 6 yo q 3 GRAMO metro pag 2 k 2 R 5

donde

  • ω es la velocidad de giro inicial expresada en radianes por segundo,
  • a es el semieje mayor del movimiento del satélite alrededor del cuerpo central (dado por el promedio de las distancias periapsis y apoapsis),
  • yo ≈ 0.4 metro s R 2 es el momento de inercia del satélite, donde metro s es la masa del satélite y R es el radio medio del satélite,
  • q es la función de disipación del satélite,
  • GRAMO es la constante gravitacional,
  • metro pag es la masa del cuerpo central, y
  • k 2 es el número de amor de marea del satélite". fuente

Tenga en cuenta que el semieje mayor es la potencia de 6. Un pequeño cambio en la distancia orbital puede tener un efecto muy grande sobre si el cuerpo se bloqueará.

Tenga en cuenta también los términos q (una medida de cuán elástico es el cuerpo y, por lo tanto, cuánta energía se pierde en la fuente de distorsión ) y k 2 (una medida de la rigidez del cuerpo: cuánto está distorsionado por la fuente de las mareas ), que son difíciles de medir. Los 7 planetas detectados en el sistema Trappist-1 están todos mucho más cerca de su estrella que cualquiera de los planetas del sol y para valores razonables de q y k 2 , los planetas estarán bloqueados por mareas dentro de unos pocos millones de años, al igual que las lunas de Júpiter están bloqueadas por mareas.

En nuestro sistema solar, Mercurio está bloqueado de forma asíncrona con el sol (en una resonancia de 3:2). La Tierra no está bloqueada: está demasiado lejos del sol y la luna tiene un gran efecto. Marte está demasiado lejos y Venus es raro .

Mejor si explicas qué q y k 2 están.
¿Quiere decir que la Tierra (y todos los cuerpos) eventualmente estarán bloqueados al Sol en un tiempo determinado?
No, porque el sol destruirá la Tierra al convertirse en una gigante roja, y luego en una enana blanca mucho antes de que la Tierra se bloquee por mareas. Teóricamente, si dos cuerpos están en órbita, eventualmente se bloquearán mutuamente por mareas, pero esto puede llevar billones de años (si los cuerpos están distantes)
Ya veo. ¿Se calculó el valor del tiempo para los planetas del Sistema Solar, o hay alguna estimación de algún tipo?
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