捕らえられた小さな月がこれ以上見つからないのはなぜですか?


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捕獲された月は小惑星と同じサイズの分布を持つべきではありませんか?小惑星は、サイズが小さいほど一般的です。高度に傾斜した軌道にある場合、月は捕獲される可能性が高く、それらの月は小惑星またはカイパーベルトオブジェクトとして発生したはずです。しかし、既知の194個のうち、半径500メートル未満の2つしかありません。土星のエーゲオンとS / 2009 S1。それよりも小さい100万個以上の小惑星が存在すると予想されていますが。そして、冥王星のすべての衛星は、ニューホライズンが到着する前に見つかるのに十分な大きさでした(申し訳ありません、Alan Stern、あなたには月がありません!)

  • これは純粋に観察バイアスですか?

  • 惑星が、数百メートルから塵粒まで、まだ検出されていない小さすぎる無数の月に囲まれていると予想されますか?

  • それらはすべて、どういうわけか特定のサイズ以下の平面リングに集まりますか?(私は、メインラインは、単一の衝突または潮汐のクランチイベントの結果としてリングシステムが形成されるということだと思います)。

  • または、小さなメカニズムから小さな月やほこりを欠くメカニズムは何ですか?

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/63/Asteroids_by_size_and_number.svg/1024px-Asteroids_by_size_and_number.svg.png

この小惑星のサイズの頻度プロットは、月のサイズの頻度プロットとどのように比較されますか?

回答:


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小さな微惑星と惑星のより大きなコア(特に木星)との出会いは、2つの惑星間で運動量を伝達します。しかし、勢いは保たれています。勢いは:

p=mv、ここでは運動量p

したがって、同じ運動量交換で、小さい惑星の方が大きい惑星のコアよりも速度が上がります。したがって、より小さな遊星は優先的にブーストされて惑星から脱出し、外系に向かって外向きに散乱するか、太陽に向かって内向きに散乱します。いくつかは適切な速度を持ち、コアに集約します。

小さい惑星は大きなものよりも大きなブースト、たとえば20倍ではなく1000倍(実数ではなく単なる例)を得るので、初期速度に対してはるかに敏感です。したがって、初期速度の範囲がはるかに小さい場合、衛星として、または惑星と集合して、惑星によって捕捉される正確に正しい速度になります。私が作ったばかりの場合、1000/20、つまり50倍狭くなります。したがって、同等の速度分布の場合、この例の小さい惑星は、キャプチャされる可能性が50倍少なくなります。

塵に関しては、それを超えて、静電引力により最終的にはより大きな岩に凝集し、多くが成長中のコアに吸い込まれるか、または外側に散乱します。しかし、それはコアに正味の抗力を発揮し(Grand Tack仮説を参照)、運動量を獲得し、速度、エネルギー(別名:熱)によって獲得します。そして、このエネルギーは弾性衝突によって平均化されます。最終的に、塵はより大きな体に集まるか、惑星に吸い込まれるか、太陽に散乱するか、太陽系の外に散乱します。

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