Könnte Starman aus dem Sonnensystem ausgestoßen werden?

Hier geht es nicht um eine Vorhersage von Starmans Schicksal, obwohl es interessant sein könnte, es so zu finden.

Hier geht es um jedes Objekt mit ähnlichen Aphel- und Perihel-Werten wie Starman (Elon Musks Tesla im Weltraum), das sich zufällig der Erde angemessen nahe nähert. Könnte ein solches Objekt, wenn es "genau die richtige" Begegnung mit der Erde hätte, eine solare Fluchtgeschwindigkeit erreichen?

Antworten (2)

Auf jeden Fall - es könnte ausgeworfen werden. Aber die Erde würde nur eine untergeordnete Rolle spielen.

Starman zählt jetzt als erdnahes Objekt und ist jedes Objekt, das die Erdumlaufbahn kreuzt. Jedes solche Objekt befindet sich gelegentlich in der Nähe der Erde, wenn es unsere Umlaufbahn kreuzt, während wir in der Nähe sind. Die Umlaufbahnen solcher Objekte wurden inzwischen über Zeiträume von Millionen von Jahren modelliert. Aus Asteroid Mining 101 von John Lewis von Deep Space Industries:

Diese Studien ergaben, dass die mittlere Lebensdauer eines NEA* etwa 30 Millionen Jahre beträgt, und die Hauptmechanismen für den Verlust dieser Körper waren Einschläge auf einen terrestrischen Planeten oder Störungen in sich Jupiter nähernden Umlaufbahnen, von denen aus der Körper Jupiter treffen könnte oder werden könnte aus dem Sonnensystem ausgestoßen werden oder sogar in die Sonne fallen.

Durch die Wechselwirkung mit Jupiter, der von allen Planeten bei weitem die stärkste Anziehungskraft hat, kann ein Objekt Fluchtgeschwindigkeit aus dem Sonnensystem erlangen.

Über so lange Zeiträume führen alle Bahnstörungen, die auf ein Objekt einwirken, von allen Planeten und in viel geringerem Maße von Monden und Asteroiden dazu, dass ihre Umlaufbahnen völlig unvorhersehbar sind. Das heißt, die Gravitationswechselwirkungen sind so zahlreich und so komplex, dass sich die Unsicherheit bis zu dem Punkt anhäuft, an dem es unmöglich ist zu sagen, wo etwas sein wird – Sie werden nicht nur um ein paar Prozent daneben liegen, es könnte überall sein, einschließlich nein länger im Sonnensystem. Obwohl die Umlaufbahn von Starman im Moment in einer sicheren Umlaufbahn, die ab und zu nahe an der Erde und nahe am Mars vorbeiführt, weiterhin schön herumlaufen wird, ist es durchaus möglich, dass sie in die Art von resonanter Umlaufbahn mit Jupiter driftet, die langsam ihre Umlaufbahn bildet mehr und mehr elliptisch, bis er es einfach ganz aus dem Sonnensystem ausstößt.

Es gibt auch die Sache mit dem Yarkovsky-Effekt . Der Astronom Jonathan McDowell wurde kürzlich an vielen Stellen zitiert, als er über das wahrscheinliche Ergebnis sprach. Das Folgende stammt aus einem Artikel in SpaceFlight Now :

...zwei auf das Auto einwirkende Kräfte begrenzen dessen Lebensdauer. Einer ist Jupiter. Die Schwerkraft des Riesenplaneten stört Körper im Asteroidengürtel und wird sich im Laufe der Zeit auf die Flugbahn des Tesla auswirken. Der andere Effekt ist eine subtile Beschleunigung, die durch winzige temperaturbedingte Kräfte über extrem lange Zeiträume erzeugt wird, die auch die Umlaufbahn verändern würden. "Es ist winzig, aber über Zeitskalen von Millionen von Jahren reicht es aus, um die Umlaufbahn zu verkleinern und das Ding in die Sonne fallen zu lassen", sagte McDowell. „Also ist es ein Wettlauf zwischen den Tieren, bevor sie durch eine Jupiter-Störung aus dem System geschleudert werden.

*NEA ist ein erdnaher Asteroid, aber natürlich ist die Orbitalmechanik für jedes Objekt gleich.

Vielleicht sollten Sie betonen, dass die Wahrscheinlichkeit einer zufälligen Begegnung sehr gering ist und dass Sie von astronomischen Zeiträumen (Millionen von Jahren) sprechen. Ich kenne den Wissensstand von OP nicht, aber wenn eine Frage wie diese auftaucht, denken sie normalerweise in kleineren Zeiträumen (zehn, hundert, vielleicht tausend Jahre), für die die Antwort nein ist.
Auch etwas verwandt . Störungen können den Roadster dazu bringen, die Umlaufbahn zu ändern, aber ich denke, sie müssen zu einer plötzlichen engen Begegnung führen und enden, bevor ein Objekt Fluchtgeschwindigkeit von der Sonne erreichen kann.
@RomanReiner du denkst das ist unklar? Es besagt, dass die Lebensdauer einer NEA 30 Millionen Jahre beträgt, was bedeutet, dass es erst nach dieser Zeit wahrscheinlich ist, dass sie entweder auf etwas eingewirkt oder aus dem Sonnensystem ausgestoßen wurde.

Laut diesem Papier ist es unwahrscheinlich:

Hanno Reis, Daniel Tamayo, David Vokrohlicky. Die Irrfahrt von Autos und ihre Kollisionswahrscheinlichkeiten mit Planeten . arXiv:1802.04718 :

Indem wir ein großes Ensemble von Simulationen mit leicht gestörten Anfangsbedingungen durchführen, schätzen wir die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit der Erde und der Venus über die nächsten eine Million Jahre auf 6 % bzw. 2,5 %. Wir schätzen die dynamische Lebensdauer des Tesla auf einige zehn Millionen Jahre.

Bedeutet das also, dass sein wahrscheinlichstes Schicksal eine Kollision mit der Erde oder der Venus ist, und bedeutet es auch, dass ein Auswurf nicht ausgeschlossen ist, nur ein weniger wahrscheinliches Schicksal?
@AnthonyX Nach meinem Verständnis bedeutet dies, dass eine Kollision mit der Erde oder der Venus letztendlich (bei weitem) das wahrscheinlichste Schicksal ist. Es geht nicht speziell auf die Wahrscheinlichkeit eines Ausstoßes aus dem Sonnensystem ein.
Interessant ist auch die Beschreibung von Phys.org zum ArXiv-Preprint. phys.org/news/2018-02-tesla-shot-space-collide-earth.html