Wie haben sich die Masse und die Umlaufbahn der Vorerde beim Mondentstehungsereignis geändert?

Bedeutet dies, dass die Vorerde etwa 9 Mondmassen (~10%) leichter war als die heutige Erde? Oder könnte viel Masse aus dem Erde-Mond-System ausgestoßen worden sein?

Ich denke, das ist wahrscheinlich richtig. Kurz gesagt, hier gibt es zwei grundlegende Fragen. Wie viel Masse ging durch den Rieseneinschlag verloren und wie viel Masse wurde nach dem Rieseneinschlag während des späten schweren Bombardements und der folgenden Kollisionen gewonnen?

Wir wissen, dass kleinere Bombardierungen auf dem Mars dazu geführt haben, dass Trümmer auf der Erde gelandet sind, daher scheint es sehr wahrscheinlich, dass einige Trümmer verloren gegangen sind, als Theia und die Erde kollidierten, aber es ist schwierig, abzuschätzen, wie viel, und Sie müssten sich wirklich mit den Modellen auskennen eine ziemlich gute Vermutung haben.

Eine Theorie besagt, dass sich Theia in einem Erdtrojanerpunkt gebildet hat, also teilte sie dieselbe Umlaufbahn um die Sonne wie die Erde. Quelle Dies würde einen langsameren Aufprall verursachen als eine schrägere Annäherung, bei der die Aufprallgeschwindigkeit nicht viel größer wäre als die Fluchtgeschwindigkeit der Erde. Wenn die Aufprallgeschwindigkeit nur geringfügig über der erforderlichen Fluchtgeschwindigkeit liegt und ein beträchtlicher Teil der Energie in orbitalen Impuls und Wärme umgewandelt wird, ist es unwahrscheinlich, dass ein hoher Prozentsatz an Trümmern die Flucht erreicht.

Wenn es nun ein schnellerer Aufprall von einem schrägeren orbitalen Ansatz oder eine Frontalkollision wäre, die eine stärkere Kompression und einen stärkeren Rückprall erzeugen würde, würden diese beiden Szenarien wahrscheinlich dazu führen, dass mehr Material entweicht. Ich kann Ihnen keine genauen Zahlen nennen, dies ist eher eine allgemeine Überlegung darüber, was passieren könnte.

Auch hier gelangten laut Wikipedia etwa 20 % der Masse von Theia nach dem Einschlag in die Erdumlaufbahn. Die Orbitalgeschwindigkeit muss mindestens die Fluchtgeschwindigkeit über der Quadratwurzel von 2 und weniger als die Fluchtgeschwindigkeit sein. Quelle

Wenn wir also 11 km/s als Schätzung der Fluchtgeschwindigkeit verwenden, wäre alles, was mit weniger als 7,5 km/s vom Aufprall weggeflogen wäre, ziemlich schnell zur Erde zurückgekehrt. Etwas über 7,5 und vielleicht etwa 9 km / s wären eine erdnahe Umlaufbahn und etwa 10 km / s eine hohe Erdumlaufbahn mit 11 km / s, die wahrscheinlich entkommen und in eine erdnahe Umlaufbahn um die Sonne eintreten würden. Sie müssten etwas schneller sein, um wirklich außerhalb der Erdumlaufbahn zu sein.

Wie viel Prozent von Theia bei diesen Geschwindigkeiten weggeflogen sind, ist schwer zu sagen, aber ich denke, es ist wahrscheinlich, dass ein Großteil des Planeten beim Aufprall langsamer wurde und nicht zu viel der Sphäre des Erdhügels entkam, aber ich würde raten, wenn ich versuchen würde, Prozentsätze anzugeben dazu.

Hat der Einschlag die Umlaufbahn der Erde wesentlich und sofort verändert, wie zum Beispiel ihre durchschnittliche Entfernung von der Sonne?

Da es sich um ein (ich nehme an) trojanisches Objekt handelte, hätten sich die beiden jungen Planeten dieselbe Umlaufbahn geteilt, und es hätte wahrscheinlich keine große Änderung gegeben. Der Bahnimpuls sollte weitgehend erhalten bleiben, obwohl ein Teil der Bahngeschwindigkeit in einen Drehimpuls umgewandelt werden könnte. Ich glaube nicht, dass es eine große Änderung geben würde. In ähnlicher Weise würde das verbleibende Material mit ähnlichem Impuls in die entgegengesetzte Richtung reagieren, wenn irgendwelche Trümmer von dem Aufprall in eine bestimmte Richtung wegfliegen würden, aber mit viel größerer Masse wäre der Effekt gering.

Sicherlich ist eine Veränderung der Umlaufbahn passiert, aber im Vergleich zur gesamten Erde war sie wahrscheinlich klein.

Nun, wenn die Auswirkungen anders waren als theoretisch angenommen, könnte das die Antworten ziemlich verändern. (Meine 2 Cent sowieso)