Satellites naturels pour Mercure

Serait-il possible que Mercure ait un satellite naturel mais l'attraction gravitationnelle du Soleil est devenue si écrasante qu'il grandissait au fil des ans qu'il a juste aspiré la lune de Mercure?

Plus un objet est grand et plus il est éloigné du Soleil, plus sa sphère de colline est grande. Le mercure de est très faible (seulement environ $175000km$ de rayon de ce @userLTK dit) et sa « lune » serait donc loin par le yanked Sun relativement rapidement. Voir ceci pour plus de détails.
L'orbite de cette lune serait très instable et donc imprévisible, donc elle pourrait frapper le Soleil.

Serait-il possible que Mercure ait un satellite naturel mais l'attraction gravitationnelle du Soleil est devenue si écrasante qu'il grandissait au fil des ans qu'il a juste aspiré la lune de Mercure?

Permettez-moi de clarifier un point, que l'attraction gravitationnelle d'une étoile "n'aspire pas". Une définition d'une orbite est un équilibre entre l'attraction gravitationnelle et la vitesse tangentielle. Mercure orbite autour du Soleil à une vitesse moyenne (tangentielle) d'environ 47 km / s. Si le Soleil éloignait une lune théorique de Mercure, ce qui est absolument possible, cette Lune sortirait de l'emprise de Mercure avec une vitesse tangentielle similaire à Mercure et entrerait dans une orbite proche de Mercure. Il ne tomberait pas dans le soleil.

Sans devenir trop hors sujet, une orbite proche du mercure serait précaire car à chaque fois qu'elle survolerait Mercure, ce qu'elle ferait de temps en temps car les orbites se croiseraient ou passeraient très près les unes des autres, puis à chaque passage proche, il obtiendrait une poussée de Mercure, voyant peut-être une augmentation de l'excentricité, ou se rapprochant du soleil à des points de son orbite où il pourrait commencer à se vaporiser. Il n'y a aucun objet connu avec un axe semi-majeur plus petit que Mercure , ce qui implique que les orbites proches du mercure ne seraient pas stables à long terme.

Comme indiqué dans l'autre réponse, la région où une lune peut continuer à orbiter sur une planète est la sphère de la planète, mais pour la stabilité orbitale à long terme, c'est la vraie région de stabilité qui compte, qui est d'environ 1/2 à 1 / 3e du rayon de la colline. Dans le cas de Mercure, en utilisant le point le plus proche de Mercure sur le Soleil d'environ 46 000 km, sa véritable région de stabilité se situe entre 60 000 km et 85 000 km. Ce n'est pas un nombre exact, mais à l'intérieur de cette distance, une lune pourrait théoriquement orbiter autour de Mercure et être à l'abri de l'attraction du Soleil.

Il y a cependant d'autres problèmes potentiels. Mercure n'est pas une sphère parfaite, il est quelque peu bosselé et une planète bosselée est moins bonne pour des satellites stables. Cette bosse est appelée concentration de masse ou mascons. La NASA l'a découvert lorsqu'elle a tenté d'orbiter deux satellites autour de la Lune . Notre lune est inhabituellement déséquilibrée, c'est donc particulièrement mauvais pour les orbites. Le mercure est beaucoup plus symétrique que la Lune, donc c'est moins un problème, mais il a un côté lourd et un côté plus léger qui le maintient verrouillé en tidale dans une résonance de rotation / orbite 3/2, donc ce n'est pas idéal pour les orbites proches.

Un autre problème, potentiellement encore plus important, est qu'avec une Lune en orbite proche autour d'une planète, elle tend à être attirée vers la planète en raison de la création d'un renflement de marée et de forces de marée. Le mercure a une rotation très lente, donc n'importe quelle lune qu'il aurait pu avoir serait certainement en orbite devant son renflement de marée et cette interaction rapprocherait la Lune de la planète au fil du temps. Cela se produit avec Mars et Phobos . Phobos est également très petit. Une lune de plus grande taille créerait un renflement plus grand sur la planète qui la ferait descendre en spirale plus rapidement.

Il convient de noter que Mercure peut, lorsqu'il était beaucoup plus jeune, avoir eu une rotation rapide qui a été ralentie au fil du temps par le soleil, il y a donc une marge de manœuvre sur ce point si vous autorisez une rotation plus rapide dans un passé lointain, mais aujourd'hui , Mercure aurait du mal à tenir une Lune car elle n'a pas une bonne fenêtre entre trop près et trop loin.

Personne ne sait si Mercure a déjà eu une lune, mais il y a des raisons de croire que ce n'est pas le cas. Les 3 méthodes à partir desquelles une planète peut obtenir une lune, la formation, l'impact ou la capture sont toutes quelque peu problématiques pour Mercure.

Les lunes de formation nécessitent une bonne quantité d'espace où la planète se forme, beaucoup de matière et le facteur le plus important, une quantité considérable de moment angulaire. Il n'y a pas de lunes de formation de planète rocheuse connues et elles auraient probablement besoin d'une planète plus massive pour avoir une chance de se former. Le mercure est trop petit.

Les lunes à impact sont également rares car pour créer une lune à impact, l'impact doit être très important et peut-être aussi toucher la planète à angle droit. Il n'y a pas une telle chose (à ma connaissance) d'une petite lune d'impact. Des débris individuels soufflés sur une planète par l'impact suivraient une orbite elliptique vers la planète. Vous avez besoin d'une masse critique de débris avant que les débris aient suffisamment de leur propre champ gravitationnel pour fusionner. Pour cette raison, les impacts de taille suffisante et d'angle d'impact approprié sont rares et les lunes, assez grandes par rapport à leurs planètes. Notre Lune et Charon sont les deux seules lunes à impact connues.

Les lunes capturées ont tendance à être de petits astéroïdes mais pourraient en théorie être de plus gros corps. La difficulté de la capture est qu'elle nécessite une interaction à 3 corps. Mercure est profondément enfoui dans le puits de gravité du Soleil, où les objets orbitent très rapidement et il n'y a pas de 3e corps significatif pour aider à la capture, et en plus de cela, la sphère de la colline de Mercure est petite, donc Mercure capturant une lune est peu probable.

La Terre capture occasionnellement et temporairement une Lune , mais la Lune de la Terre peut agir en tant que 3e corps, aidant à la capture, puis aidant à l'éjection ultérieure du même corps et j'utilise le mot Lune assez librement dans ce cas, car ce sont principalement petits corps très temporaires.

On pense que Mars a capturé deux astéroïdes / lunes, Deimos et Phobos, mais Mars est assez éloigné du Soleil et plus proche de la ceinture d'astéroïdes. Le fait est que la capture est rare. Bien sûr, Jupiter en a des dizaines, mais Jupiter est un monstre gravitationnel.

Donc, ce n'est pas seulement garder une lune, mais obtenir une lune en premier lieu peut être un événement rare pour une planète rocheuse proche du soleil. Ce n'est pas votre question, mais je pensais l'avoir mise là.

Je ne veux pas dire jamais, parce que quand le système solaire était très jeune, pendant l'étape proto-planétaire ou le bombardement lourd tardif. . . Mercure pourrait avoir, théoriquement, eu une lune par capture ou par impact, et si c'était le cas assez tôt, il n'y aurait peut-être aucune preuve de cela aujourd'hui, d'autant plus que Mercure pourrait avoir perdu un pourcentage important de sa croûte .

Mais si Mercure avait une lune aujourd'hui et si cette Lune était sur l'orbite droite, près du bord extérieur de sa vraie région de stabilité, une telle lune pourrait orbiter autour de la planète pendant un certain temps, peut-être des millions d'années, et elle ne le ferait pas se faire éloigner par le Soleil, car il se propagerait probablement plus lentement vers Mercure et finirait par se transformer en un système d'anneaux rocheux à l'intérieur de la Roche Limit, et au fil du temps, tomber sur la planète avec certains des plus petits morceaux de débris déviés loin de Mercure par le vent solaire, la pression radiative et / ou l'effet Poynting-Robertson

La fenêtre de Mercure pour avoir une lune stable ou à long terme est la plus petite des 8 planètes connues de notre système solaire. Plus loin du Soleil, cela devient beaucoup plus facile.

J'espère que je n'ai pas trop dérivé dans ma réponse. Jeu de mots volontaire.