Pourquoi n'a-t-on pas trouvé plus de petites lunes capturées?

Les lunes capturées ne devraient-elles pas avoir la même distribution de taille que les astéroïdes? Et les astéroïdes sont plus courants, plus ils sont petits. Les lunes sont probablement capturées si elles se trouvent sur des orbites très inclinées, et ces lunes auraient dû provenir d'astéroïdes ou d'objets de la ceinture de Kuiper. Mais il n'y a que deux lunes , sur 194 connues, de moins de 500 mètres de rayon. Aegaeon et S / 2009 S1 tous deux de Saturne. Bien qu'il devrait exister plus d'un million d'astéroïdes plus petits que cela. Et toutes les lunes de Pluton étaient suffisamment grandes pour être trouvées avant l'arrivée de New Horizons (désolé Alan Stern, pas de lune pour vous!)

• S'agit-il uniquement d'un biais d'observation?

• Est-il prévu que les planètes soient entourées d'une myriade de lunes trop petites pour avoir encore été détectées, des centaines de mètres jusqu'aux grains de poussière?

• Se rassemblent-ils tous en quelque sorte en anneaux planaires en dessous d'une certaine taille? (Je pense que la ligne principale est qu'un système d'anneaux se forme à la suite d'une seule collision ou d'un crunching de marée).

• Ou quel mécanisme leur fait manquer de petites à petites lunes et de la poussière?

Comment ce tracé de fréquence de taille d'astéroïde se comparerait-il à un tracé de fréquence de taille de lune?

Les rencontres entre les petits planétésimaux et le plus grand noyau des planètes (en particulier Jupiter) transfèrent l'élan entre les deux. Mais l'élan est conservé. L'élan est:

$p = m v$ , où est l'élan$p$

Ainsi, les planétésimaux plus petits gagnent plus de vitesse qu'un noyau de planète plus grand, pour le même échange de quantité de mouvement. Ainsi, les planétésimaux plus petits sont préférentiellement boostés pour s'échapper de la planète, soit pour être dispersés vers l'extérieur vers le système extérieur, soit vers l'intérieur vers le soleil. Certains auront la bonne vitesse et s'agrégeront avec à cœur.

Étant donné que les planétésimaux plus petits reçoivent un coup de pouce plus important que les plus grands, disons 1000x plutôt que 20x (juste un exemple, pas des nombres réels), ils sont donc beaucoup plus sensibles aux vitesses initiales. Ainsi, une plage beaucoup plus petite de vitesses initiales aura cette vitesse exacte pour être capturée par la planète, soit comme satellite, soit comme agrégat avec la planète. Dans le cas que je viens de rattraper, 1000/20 soit 50 fois plus étroit. Ainsi, pour une distribution équivalente des vitesses, les planétésimaux plus petits dans cet exemple auront 50 fois moins de chances d'être capturés.

Quant à la poussière, au-delà, elle finira par s'agglutiner en de plus grosses roches en raison de l'attraction électrostatique, beaucoup sera aspirée dans le noyau en croissance ou dispersée vers l'extérieur. Mais il exercera une traînée nette sur le noyau (voir l'hypothèse Grand Tack) et gagnera de la vitesse, et grâce à la vitesse, de l'énergie (aka chaleur). Et cette énergie sera moyennée par des collisions élastiques. Finalement, la poussière s'accumulera dans de plus grands corps, aspirée dans la planète, ou dispersée dans le soleil ou vers l'extérieur du système solaire.