Wie könnte ein eingefangener Asteroid in eine kreisförmige Umlaufbahn eintreten?

Ok, die einfache Antwort wäre durch Schwerkraftunterstützung von Monden, die eine ballistische Fangbahn in eine kreisförmige Umlaufbahn bringen. Ich frage mich, wie wahrscheinlich es ist, dass eine ballistische Umlaufbahn zu einer stabilen Umlaufbahn (in der Größenordnung von mehreren zehn Millionen Jahren) um einen massiven Körper wird. Wie würde ein Asteroid von einem mondlosen Körper (wie der Venus) eingefangen werden?

Ich weiß, dass ein binärer Asteroid einen Drehimpuls auf eine Komponente übertragen könnte, wodurch eine Komponente eingefangen und die andere ausgestoßen würde. Aerobraking funktioniert auch nicht, da die Umlaufbahn nicht stabil ist und in kurzer Zeit auf den Körper einwirkt. Wäre es angesichts dieser begrenzten Einschränkungen möglich, dass ein einzelner, nicht binärer Asteroid von einem Himmelskörper ohne Monde eingefangen wird?

Verwandte oder sogar ein Duplikat: astronomy.stackexchange.com/q/38320/31410
huh, ich wusste nicht, dass die Ursprünge von Phobos und Deimos umstritten sind. Wie umkreist ein einsamer Asteroidenmond einen Planeten?
Vielleicht könnten Sie den Aufprallparameter des Asteroiden-Planeten-Systems [ en.wikipedia.org/wiki/Hyperbolic_trajectory#Impact_parameter ] mit dem Roche-Lappenradius des Planeten vergleichen?

Antworten (1)

Hier scheint es zwei Fragen zu geben:

1: Wie könnte ein mondloser Planet einen einzelnen Asteroiden in eine geschlossene Umlaufbahn um den Planeten einfangen?

In einem 2-Körper-Orbitalsystem könnte ein mondloser Planet keinen Asteroiden einfangen. Der Asteroid würde die Schwerkraft des Planeten mit der gleichen relativen Geschwindigkeit verlassen, mit der er eingetreten ist.

Ein Sonne/Planet/Asteroiden-System ist jedoch ein 3-Körper-Orbitalsystem. Wenn sich ein Asteroid vom Perihel zum Aphel bewegt, während er die Schwerkraft eines Planeten passiert, wird er möglicherweise aufgrund der Anziehungskraft der Sonne langsamer. Wenn die Umlaufgeschwindigkeit des Asteroiden in Bezug auf den Planeten weit genug abfällt, wird der Asteroid eingefangen.

Jupiter fängt die ganze Zeit Kometen und Asteroiden ein, ohne dass es zu nennenswerten Wechselwirkungen mit seinen Monden kommt. Es gibt eine ziemlich gute Arbeit von Prado und Broucke mit dem Titel The capture of comets by swing-by, in der Jupiterbegegnungen beschrieben werden, die in geschlossenen Jupiterbahnen enden. Sie definieren einen Punkt X C und ein Winkel θ für eine Jupiter/Sonnenlinienkreuzung:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Kometen, die Punkte in der Nähe von Jupiter mit niedrigen Winkeln und niedrigen relativen Geschwindigkeiten zu Jupiter passieren, haben eine höhere Wahrscheinlichkeit, von der Umlaufbahn erfasst zu werden.

2: Wie kann eine stark elliptische Umlaufbahn eines Asteroiden um einen mondlosen Planeten kreisförmig werden?

Gezeitenzirkularisierung könnte die Exzentrizität eines eingefangenen Asteroiden verringern.

Beispiel: Wenn die Gezeiten gesperrt sind, dreht sich der Asteroid mit (sehr nahe an) einer gleichmäßigen Geschwindigkeit, dreht sich jedoch nicht mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit um den Planeten. Bei seiner höchsten Orbitalgeschwindigkeit bei der Periapsis zieht die Ausbuchtung auf der Planetenseite nach vorne und die Ausbuchtung auf der gegenüberliegenden Seite hinkt hinterher. Auf die planetenseitige Ausbuchtung wird mehr Gravitationskraft ausgeübt, die den Asteroiden leicht abbremst und die nächste Apoapsis verringert. Ein ähnlicher, aber entgegengesetzter Effekt tritt bei der Apoapsis auf, wobei die Periapsis zunimmt. Wenn sich Periapsis und Apoapsis treffen, ist die Umlaufbahn kreisförmig. Theoretisch würde dies unserem Mond passieren, wenn es nicht den Gravitationseinfluss der Sonne gäbe.

Weitere Diskussionen über die Gezeitenzirkulation finden Sie hier: Ist die Umlaufbahn des Mondes kreisförmig? Warum zirkuliert die Gezeitenheizung Umlaufbahnen?

Wie könnte ein eingefangener Asteroid in eine kreisförmige Umlaufbahn eintreten?
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