Kann ein Komet einen Planeten umkreisen?

Angesichts der Tatsache, dass Monde normalerweise Planeten umkreisen, warum treffen wir dann nie auf einen Kometen, der einen Planeten umkreist?

Was würde passieren (genau, im Detail), wenn sich ein großer in einer stabilen Umlaufbahn um die Erde niederlassen würde?

Entschuldigung ... nur um die Frage ein bisschen klarer zu machen! Die akzeptierte Antwort beschreibt, wo das ganze Wasser landet.

Teilantwort hier (allerdings keine doppelte Frage): astronomy.stackexchange.com/questions/2357/…
Wenn der Planet groß genug ist, kann es leicht passieren. Shoemaker Levy-9 war ein Komet, der von Jupiter eingefangen wurde und ihn mindestens einmal, vielleicht mehr als einmal, aber angesichts der stark exzentrischen Umlaufbahn vielleicht nur einmal umkreiste.
Nur zur Verdeutlichung, ist Ihre Frage im Wesentlichen, wo das Wasser landen würde, wenn ein Komet die Erde umkreisen würde? Was ist ein Ereignis, das wahrscheinlich nicht eintreten wird, aber theoretisch, wenn es passieren würde, wo würde das Wasser landen?
@userLTK Ich arbeite an der offensichtlich wahren Annahme, dass kleinere Orbitalobjekte routinemäßig von größeren, einschließlich Kometen, aufgesaugt werden, obwohl die meisten von ihnen in Planetenumlaufbahnen in unserem Sonnensystem inzwischen aufgesaugt wurden. Was mich wirklich interessiert, ist, wie das für uns aussieht, wenn wir dabei wären, wenn es passiert. Wo fließt das Wasser hin und was erleben wir? Angenommen, es ist ein großes mit viel Wasser.
Sie müssen wirklich "viel Wasser" angeben. Wenn es mit einem großen See (wie den großen Seen in Nordamerika) vergleichbar wäre, würden wir wahrscheinlich nicht viel bemerken. Wenn es ein erheblicher Bruchteil des gesamten flüssigen Wassers auf der Erde wäre, würden wir verbrennen und sterben :P
Wenn der Komet tatsächlich die Erde umkreist, dann endet das Wasser dort: im Orbit. Da es Teil des Kometen ist.
Ich habe abgelehnt, da ich denke, dass der Kern Ihrer Frage in Ordnung ist, Ihre Konzentration auf Ihren letzten Punkt und die Kommentare, die Sie zu den Antworten gemacht haben, zeigen das Missverständnis, das Sie in Bezug auf Wasser von Kometen haben. Ich würde vorschlagen, diesen Punkt zu entfernen und vielleicht eine andere Frage zu stellen, wie viel Wasser aus Kommentaren auf der Erde landet, oder so ähnlich.
@RoryAlsop Es gibt eine starke Hypothese, dass das Wasser der Erde von Kometen geliefert wurde. Bevor sie alle von Planeten mitgerissen wurden, waren die Kometen, die Wasser zu den Planeten lieferten, höchstwahrscheinlich die Kometen, die sich langsamer und mit näheren Umlaufbahnen zur Sonne bewegten; das ist nur grundlegende Physik. Die Frage, auf die ich wirklich eingehen möchte, ist; Wie würde das für den Menschen aussehen, wenn es passiert, wenn es irgendein großes Ereignis gäbe? Würde unbemerkt Wasser geliefert werden. Würde es eine riesige Injektion von überhitztem Dampf vom Himmel geben? Wenn sich der Komet in die Umlaufbahn begeben würde, würde das Wasser dann stetig als Regen fallen?
Ich kenne die Hypothese gut. Das ist nicht das Problem. Ein einzelner Komet wird Ihnen nichts Sichtbares geben. Entweder platsch! und Zerstörung oder Millionen von Jahren kleinerer Bombardierung (oder beides) - diese Szenarien passen nicht wirklich zur ersten Hälfte Ihrer Frage - daher meine Bitte, sie aufzuteilen. Die Antworten hier geben einige gute Informationen darüber, ob eine Umlaufbahn möglich ist. Warum also nicht diese separate Frage zum Kometenwasser versuchen?
@RobertFrost Kometen, die die Erde treffen, sehen aus wie Feuerbälle. Es sieht aus wie ein großer Kaboom in den Himmel oder, wenn es groß genug ist, in den Boden. Die erzeugte Wärme verwandelt jegliches Wasser im Kometen in Dampf und Plasma, aber da die restlichen Bestandteile noch vorhanden sind, bleiben Wasserstoff und Sauerstoff aus jeglichem Wasser im Kometen, das auf die Erde auftrifft, Wasser auf der Erde, was jedoch wahrscheinlich zu einer Erwärmung in der oberen Atmosphäre führt führt zu einer atmosphärischen Flucht, also gibt es einen Kompromiss. Für weitere Einzelheiten würde ich tun, was Rory Alsop empfiehlt, und eine neue Frage stellen.

Antworten (4)

Es ist sehr unwahrscheinlich, dass ein Komet ein Satellit eines Planeten im Inneren des Sonnensystems wird. Viel unwahrscheinlicher als bei einem Asteroiden. Die meisten Asteroiden befinden sich auf ziemlich kreisförmigen Umlaufbahnen, und daher ist die Relativgeschwindigkeit zwischen Asteroiden und Planeten ziemlich gering. Im Vergleich dazu haben Kometen sehr elliptische Umlaufbahnen und ihre relativen Geschwindigkeiten zu den Planeten sind viel größer.

Damit ein Asteroid eingefangen werden kann, muss er an Schwung verlieren. Dies ist möglich, wenn auch selten. Beispielsweise kann ein binärer Asteroid eingefangen werden, wenn er durch Gezeitenkräfte getrennt wird. Bei einem Kometen mit viel mehr Schwung ist die Chance, eingefangen zu werden, viel viel geringer. Asteroiden werden vom Erde-Mond-System eingefangen, aber nicht in stabile Umlaufbahnen, sie bleiben nicht lange.

Wenn dies der Fall wäre, wäre der Komet immer noch aktiv, mit einer Koma aus Gas, die genau wie ein sehr naher Komet sichtbar wäre. Es wäre nicht besonders hell, da die Oberflächenhelligkeit eines Kometen nicht von der Entfernung von der Erde abhängt.

Im Laufe der Zeit würden dem Kometen die flüchtigen Stoffe ausgehen und mehr oder weniger nicht mehr von einem eingefangenen Asteroiden zu unterscheiden sein. Wenn es in der Erdumlaufbahn wäre, würde es wahrscheinlich nicht so lange dauern, da es aufgrund von Störungen durch den Mond nicht viele langfristig stabile Umlaufbahnen um die Erde gibt.

Der Staub und das Gas, einschließlich Wasserdampf, bleiben zunächst in der Umlaufbahn und bilden einen schwachen Ring. Es wird im Laufe der Zeit zerstört und entweder in der Atmosphäre oder auf dem Mond landen oder aus dem System ausgestoßen. Ein Komet enthält nicht genug Wasser, um das Ökosystem der Erde zu verändern.

Angesichts der Tatsache, dass Monde normalerweise Planeten umkreisen, warum treffen wir dann nie auf einen Kometen, der einen Planeten umkreist?

Per Definition wäre es kein Komet mehr, sondern ein Mond (oder besser gesagt ein Satellit). Kometen sind eisige Körper, die die Sonne umkreisen, Satelliten sind alle Körper, die einen größeren Körper als sich selbst umkreisen, außer der Sonne. Es gibt viele Beispiele für Asteroiden und Kometen, die eingefangen wurden und zu Satelliten wurden, obwohl es nicht einfach ist, mit 100%iger Sicherheit zu beweisen, dass ein Satellit tatsächlich eingefangen wurde und sich nicht an Ort und Stelle gebildet hat. Einige bekannte (potenzielle) Beispiele könnten Phobos und Deimos um den Mars oder die verschiedenen Monde um Pluto wie Nix, Hydra, Kerberos und Stix sein.

Was würde passieren (genau, im Detail), wenn sich ein großer in einer stabilen Umlaufbahn um die Erde niederlassen würde?

Ich muss an dieser Frage Anstoß nehmen, indem ich darauf hinweise, dass es für einen Kometen unmöglich ist, sich „in eine stabile Umlaufbahn“ um die Erde zu begeben. Sogar die grundlegende Physik wird Ihnen sagen, dass die Erhaltung von Energie und Impuls es nicht erlaubt, Kometen einzufangen, indem sie sich "absetzen". Damit ein Körper einen anderen einfangen kann, benötigen Sie einen dritten Körper im System, um den Drehimpuls zu erhalten. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Kometen zur gleichen Zeit und mit genau den richtigen Bahneigenschaften an der Erde vorbeikommen, sodass sie interagieren und einen von ihnen einfangen können? Ich werde nicht rechnen, aber ich kann garantieren, dass die Chancen immer kleiner werden. Der Mond könnte die Rolle des dritten Körpers spielen, aber auch hier braucht man genaue Orbitaleigenschaften, was mir unwahrscheinlich erscheint.

Aber wir ignorieren diesen Punkt und sagen einfach, dass irgendwie ein Komet in eine Umlaufbahn um die Erde gebracht wurde, sei es durch einen fast wundersamen Einfang oder durch menschliches Eingreifen oder durch einen anderen Effekt. Was würde damit passieren?

Die Antwort darauf hängt davon ab, wo sich seine Umlaufbahn befindet. Es scheint mir unwahrscheinlich, dass ein Komet in einigen Umlaufbahnen lange überleben könnte. Wenn es der Erde sehr nahe wäre, würde es schließlich durch Reibung mit unserer Atmosphäre auf den Planeten fallen. Wenn es weiter draußen wäre, müssten Sie berücksichtigen, wie das Erde-Mond-System seine Dynamik beeinflusst. Möglicherweise könnte es eine stabile resonante Umlaufbahn zwischen Erde, Mond und Komet geben. Es ist schwer zu sagen, wie die langfristigen Ergebnisse aussehen würden, da eine analytische Lösung des Drei-Körper-Problems unmöglich ist. Die einzige Möglichkeit, dies zu beantworten, ist eine Simulation.

Ich schätze, ein kleiner Komet könnte den Mond umkreisen. Eine Möglichkeit, es in eine Umlaufbahn zu bringen, besteht darin, etwas zu treffen, vielleicht wenn es den Mond oder einen anderen Planeten trifft oder nahe genug an einem anderen Planeten vorbeikommt, um verlangsamt und in eine Umlaufbahn vom Planetentyp gezogen zu werden. Dann liegt es nahe, dass es sich im Laufe der Zeit einem nahe gelegenen Planeten nähert.
Ich verstehe nicht, wie ein Komet einen anderen Körper wie den Mond treffen und dann weiter die Erde umkreisen kann. Sobald es den Mond trifft, ist es fertig. Und es kann nicht "in der Nähe eines anderen Planeten vorbeikommen und verlangsamt und in eine Umlaufbahn vom Planetentyp gezogen werden". Die Physik lässt ein solches Szenario einfach nicht zu.
Ich versuche speziell zu bestimmen, wo das ganze Wasser enden würde.
@RobertFrost Wenn es auf die Erde trifft, würde fast das gesamte Wasser auf der Erde bleiben, es sei denn, es wäre groß genug, um Trümmer in den Weltraum zu schleudern. Wie bereits erwähnt, ist es äußerst unwahrscheinlich, dass ein Komet die Erde umkreist, und wenn dies unwahrscheinlich ist, ist es unwahrscheinlich, dass er lange stabil bleibt, aber damit das Wasser zur Erde gelangt, müsste es entweder die Erde treffen (dies passiert von Zeit zu Zeit ) umkreisen die Hügelkugel der Erde und brechen auseinander (unwahrscheinlich), aber wenn das passiert, würde ein Teil des Wassers an den Sonnenwind verloren gehen, ein Teil würde auf die Erde fallen, so wie einige der Ringe des Saturn als Regen auf den Saturn fallen.
@RobertFrost: Sie sagen "das ganze Wasser" - die Masse des Kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko liegt innerhalb von 10% von 10^13 kg. Wenn alles Wasser wäre (ist es nicht), würde das ausreichen, um die Erde bis zu einer Tiefe von 0,02 mm zu bedecken. Setzen Sie alles an einen Ort und Sie haben viel Wasser, 1/50 des kleinsten der großen Seen, Lake Erie. Streuen Sie es über die Erde, und es ist nicht viel.
@zephyr: Ich weiß nicht, ob das stimmt. Wurde Shoemaker-Levy 9 nicht als Komet bezeichnet, obwohl er im Orbit um Jupiter entdeckt wurde? Vielleicht hätte es nicht so bezeichnet werden sollen, aber niemand schien damals Schwierigkeiten mit der Vorstellung zu haben, dass etwas, was einmal ein Komet ist, ein Komet bleibt, bis es abstürzt ...
@zephyr Der Grund, warum es im inneren Sonnensystem keine Kometen und Asteroiden gibt, liegt eindeutig darin, dass alle diese kleineren Objekte, die in die Planetenzone geraten, bereits von den Planeten aufgesaugt wurden. Tatsächlich ist eine führende Theorie dafür, woher die Erde ihr Wasser hat, dass es von einem Kometen kam. Dies ist ein Forschungsgebiet in Bezug auf Was mich wirklich interessiert, ist, angenommen, auf die eine oder andere Weise macht die Erde gelegentlich den Staubsauger, und der Komet ist ziemlich groß, wie sieht das für uns aus?
@SteveJessop Ich denke, es gibt große und kleine. Angesichts des Systems, in dem sie ständig von größeren Körpern aufgesaugt werden, schreibt das Wahrscheinlichkeitsgesetz vor, dass die Anzahl der großen mit der Zeit abnehmen wird. Es liegt also nahe, dass es in der Vergangenheit mehr und größere gab.
@RobertFrost: Unter der Annahme, dass der frühen Erde von anderen Körpern erhebliches Wasser hinzugefügt wurde, war es wahrscheinlich eine Reihe von Einschlägen. Die Fluchtgeschwindigkeit der Erde ist zu gering, um irgendetwas einzufangen, das sich nicht in einer Umlaufbahn befindet, die ihrer eigenen ziemlich ähnlich ist. Dann haben andere erklärt, dass der Mond, der so groß ist, die Erde daran hindert, wirklich stabile Umlaufbahnen zu haben, so dass so etwas, das vielleicht früh eingefangen wurde, nicht 4 Milliarden Jahre überdauern wird.
So „sieht es für uns aus“ bei großen Wasserbeiträgen ist ein krustenschmelzender Aufprall und wir sterben. Gut, dass das alles passiert ist, bevor wir da waren. Sicher, Körper in erdnahen Umlaufbahnen können eingefangen werden: en.wikipedia.org/wiki/Claimed_moons_of_Earth , und kleine Einschläge sind nicht katastrophal. Jegliches Wasser darauf könnte beim Aufprall verdampfen und in den Wasserkreislauf der Erde eintreten oder Teil von hydratisierten Mineralien sein, die es an die Oberfläche schaffen. Bei einem „genau richtigen“ Einschlag könnte der Kern eines eisigen Meteoriten wahrscheinlich ungeschmolzen an die Oberfläche gelangen.
@RobertFrost Nun, eine der konkurrierenden Theorien besagt, dass eine Reihe von Einschlägen Wasser auf die Erde gebracht hat. Nicht unbedingt Kometeneinschläge – tatsächlich gibt es signifikante Beweise dafür, dass die Quelle eher Asteroiden des äußeren Gürtels als Kometen entspricht. Aber während umfangreicher Analysen von Mondproben formte sich eine besser passende Theorie heraus – die Erde hatte ihr Wasser lange bevor sie fertig war, hauptsächlich in hydratisiertem Gestein und sogar in Ozeanen (mit Temperaturen von ~200 °C). Jedenfalls vermutet niemand einen einzigen Kometen im Orbit. Warum konzentrieren Sie sich so sehr auf Umlaufbahnen, wenn ein direkter Aufprall viel wahrscheinlicher ist?
@zephyr Sogar die grundlegende Physik wird Ihnen sagen, dass die Erhaltung von Energie und Impuls es nicht erlaubt, Kometen einzufangen, indem sie sich "absetzen". Damit ein Körper einen anderen einfangen kann, benötigen Sie einen dritten Körper im System, um den Drehimpuls zu erhalten. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Kometen zur gleichen Zeit und mit genau den richtigen Bahneigenschaften an der Erde vorbeikommen, sodass sie interagieren und einen von ihnen einfangen können? Warum zwei Kometen (die sowieso nicht merklich interagieren würden), warum nicht, sagen wir, der Mond ? Es ist immer noch unwahrscheinlich, einen Kometen einzufangen, aber das liegt eher an der enormen Impulsänderung, die damit verbunden ist.
@RobertFrost Angenommen, auf die eine oder andere Weise macht die Erde gelegentlich das Staubsaugen, und der Komet ist ziemlich groß. Wie sieht das für uns aus? Das klingt so, als ob Sie eine separate Frage stellen sollten. Jedenfalls ist mir nicht ganz klar, was du meinst. Wollen Sie fragen, wie der Komet von unserer Erde aus am Himmel erscheinen würde?
@zephyr Ich meine, wie sieht der ganze Prozess aus ... Komet nähert sich ... setzt sich in eine ähnliche Umlaufbahn um die Sonne ... interagiert gelegentlich mit Mond und Erde ... setzt sich in die Umlaufbahn um Erde / Mond ... wird fällig zu Gezeitenkräften ... verwandelt sich in Wasser / Dampf ... Wolke aus Wasser / Dampf umkreist Erde und Mond ... wird aufgrund von Turbulenzen langsamer ... beginnt als Regen auf Erde und Mond zu fallen. Was genau ist ein realistischer Prozess?
@zephyr Der dritte Körper muss das System nicht verlassen, er muss nur den verbleibenden Impuls aufnehmen. Der Mond würde beschleunigen / verlangsamen und die Umlaufbahn ein wenig ändern, sich aber ansonsten nicht bewegen. Wenn die Gefangennahme immer die Ausschleusung anderer Körper erfordern würde, wäre es Austausch .
@Chieron Entschuldigung, Sie haben Recht.

Ja. Siehe Split-Komet Shoemaker-Levy 9 wurde ein Satellit von Jupiter Ríse hvezd , Vol. 74, p. 224-225

und Das Jahrhundert der Weltraumwissenschaft

Komet Shoemaker-Levy 9, der wahrscheinlich in eine Jupiter-zentrische Umlaufbahn eingefangen wurde und so vorübergehend zu einem Satelliten des Jupiter wurde, bevor er sich in mindestens 21 Teile aufspaltete und in die Atmosphäre des Jupiters stürzte

Und laut Disintegration of fragments Q1 and Q2 of comet Shoemaker-Levy 9 during the fall to Jupiter Astronomy Letters , Volume 22, November 1996, pp.771-779:

Der Komet wurde von Jupiter eingefangen und wurde 1929 ± 9 nach Chodas und Yeomans (1995) und 1959 nach den Berechnungen von Chemetenko und Medvedev (1994) zu seinem Satelliten.

Es ist durchaus möglich, dass ein Planet einen Kometen „einfängt“ , der Mars hat bereits zwei Asteroiden eingefangen und der einzige Unterschied zwischen Asteroiden und Kometen besteht darin, woraus sie bestehen. Außerdem gibt es Theorien, die glauben, dass die Ringe des Saturn von einem eingefangenen Kometen gebildet wurden , der zu nahe an den Gasriesen herankam und daher in Millionen von Fels- und Eisstücken zerrissen wurde (vorausgesetzt, die Theorie ist zutreffend). Beachten Sie, dass dies bei den äußeren Planeten aufgrund ihres immensen Gravitationseinflusses und ihrer Entfernung von der Sonne viel wahrscheinlicher ist . Die Entfernung ist wichtig, weil Kometen im Allgemeinen schneller fliegen, wenn sie sich der Sonne nähern, was es für einen Planeten schwieriger macht, Kometen einzufangen .

Obwohl es technisch gesehen kein Komet mehr wäre, sondern ein Satellit.

Ich stimme zu, was Sie sagen, ist offensichtlich. Ich frage mich nur, was passiert, wenn ein großer Whopper mit viel Wasser von der Erde hochgesaugt wird. Wo landet das Wasser und wie sieht das für uns aus?
Die Satelliten des Mars befanden sich höchstwahrscheinlich bereits auf einer Umlaufbahn, die der des Mars sehr ähnlich war. Das ist völlig anders als bei einem vorbeiziehenden transneptunischen Objekt - weder Mars noch Erde haben auch nur annähernd genug Schwerkraft, um etwas mit so viel Relativgeschwindigkeit einzufangen. Ja, Planeten können Kometen einfangen (zumindest vorübergehend), aber wie Sie bemerkt haben, ist dies bei einem äußeren Planeten mit viel Masse viel wahrscheinlicher als bei einem inneren Planeten mit (relativ) geringer Masse.
@Luaan Danke für deinen Kommentar. Ich erlaube mir in dieser Frage die Vorstellung eines Kometen vor langer Zeit, der vielleicht nicht so schnell unterwegs war wie die heutigen. Es scheint offensichtlich, dass das Sonnensystem schon lange existiert und folglich die langsameren nun alle von den Planeten herausgefiltert wurden.
@RobertFrost Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob das stimmt, vorausgesetzt, unsere Theorien zur Kometenentstehung sind richtig. Kometen sind alles andere als stabil, es ist also nicht so, dass es einen Pool von Kometen gibt, die Milliarden von Jahren im Sonnensystem umkreisten und langsam durch planetare Wechselwirkungen ausgesondert wurden. Vielmehr scheint es, dass die "Injektion" eines neuen Kometen "zufällig" ist - ein Ergebnis komplexer Gravitationswechselwirkungen, die die Umlaufbahneigenschaften eines Körpers verändern (der sich sehr gut auf einer extrem langsamen kreisförmigen Umlaufbahn in sehr großer Entfernung befunden haben könnte) - weniger massive werden eher "injiziert".
Es wurde vermutet, dass Titan, der zweitgrößte Mond, ein eingefangener Komet ist. Es gast immer noch aus, aber andere flüchtige Stoffe als Wasser. Wenn es in die Nähe der Sonne käme, hätte es einen Schweif. Ich nehme an, in der Erdumlaufbahn würde es schnell ausgasen und die Gase würden mit dem Sonnenwind austreiben, bis sie wieder gefrieren können.
Kann ein Komet einen Planeten umkreisen?
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