달은 지구에 충돌하거나 우주로 탈출하지 않는 적절한 속도를 가지고 있습니다. 그럴 가능성은 얼마나 될까?
내 이해는 달이 오래 전에 지구가 큰 소행성에 부딪혔을 때 만들어 졌다는 것입니다.
그런 다음 잔해는 달로 뭉쳐 져서 지구로 추락하거나 우주로 탈출하지 않는 데 필요한 정확한 속도로 궤도를 돌고 있습니다.
정확한 정확한 속도를 갖는 것은 극히 드문 것 같습니다. 그러나 우리의 달은 거기에 있고 다른 많은 행성에는 달이 있습니다.
이들은«goldilock»속도가없는 수천 개의 이벤트 중 몇 안되는 생존자일까요?
답변
궤도에 대한 "Goldilocks 속도"가 없습니다. 두 물체를 공간에 놓고 서로에 대한 상대적인 속도를 제공하면 그 속도가 탈출 속도 (상대적 거리에서)보다 작 으면 두 물체가 서로 궤도를 돌게됩니다.
이러한 궤도는 타원형이며, 타원은 두 물체가 서로 가장 가까울 때 충돌 할 수있을만큼 가늘고 "편심"할 수 있습니다. 그러나 지구에서 수십만 km 떨어진 물체의 경우 가능한 타원 궤도가 상당히 넓습니다.
그래서 만약 거대한 충돌이 일어 났을 때, 엄청난 양의 물질이 우주로 분출되었습니다. 일부는 아마도 너무 빨리 움직여서 탈출했고, 일부는 확실히 에너지가 충분하지 않은 궤도로 들어갔고, 작은 타원도 있었고 그 물질은 지구로 다시 떨어졌습니다. 그러나 어떤 종류의 타원 궤도에 도달 한 것이 많았습니다. 이 물질은 모두 같은 궤도에 있지는 않았지만, 하나의 중력으로 합쳐져 하나의 공으로 형성되기 시작했습니다.
다른 위성은 이와 같이 형성되지 않았으며, "미니 태양계"(목성의 4 대 위성 등)로서 행성과 동시에 형성되었거나 소행성 또는 카이퍼 벨트에서 캡처되었습니다. 처음에 포착 된 달은 다소 타원형 궤도를 가졌을 수 있습니다.
그러나 대부분의 위성은 다소 원형 궤도에 있습니다. 달이 원래 타원 궤도에 있었더라도 조석 효과는 궤도를 더 원형으로 만드는 경향이 있습니다. 행성과 달 시스템은 일정량의 각운동량과 일정량의 에너지를 가지고 있습니다. 각운동량은 변할 수 없지만 에너지는 열로 변환 될 수 있으며 조수는 일부 에너지를 열로 발산하기 때문에 궤도는 주어진 양의 각운동량 동안 에너지를 최소화하는 모양으로 변경되는 경향이 있습니다. 그 모양은 원입니다. ( 달의 궤도가 원형 화되어 있습니까? 조석 가열이 궤도를 원형 화하는 이유는 무엇입니까? )
따라서 조수의 효과는 달에 원형 궤도를 유지하는 "Goldilocks 속도"를 부여하는 것입니다.
내 이해는 달이 오래 전에 지구가 큰 소행성에 부딪혔을 때 만들어 졌다는 것입니다.
큰 소행성? 화성을 "큰 소행성"이라고 부르고 싶다면, 그렇습니다. 거대 충돌 가설은 지구가 큰 소행성에 맞았다 고 말합니다. 거대 충격 가설이 맞다면, 충격기의 질량은 달의 질량보다 훨씬 더 컸습니다 (8 ~ 10 배). 충격기 질량의 대부분은 원시 지구로 다시 떨어졌습니다. 아주 적은 양이 탈출했을 수 있습니다.
충격기 원래 질량의 약 10 분의 1에 해당하는 나머지 잔해들은 궤도를 돌기에 충분한 에너지를 가지고 있었지만 탈출 할 에너지는 충분하지 않았습니다. 그런 다음 잔해 구름이 원형 화되어 끌 렸습니다.
이것은 너무 예뻐서 다음 요점으로 이어질 수 있습니다.
이것은 매우 드물게 보입니다.
이것이 극히 드물다는 것은 페르미 패러독스 에 대해 제안 된 해결책 중 하나이며, 외계인 존재가 지구를 식민지화하지 않은 이유를 묻는다 : 외계인은 어디에 있습니까? 지능적인 생명체가 골디락스 지역에 행성을 필요로한다면, 행성의 방향을 안정시키는 거대한 달을 만드는 골디락스 충돌, 골디락스의 양의 물, 10 억년 이상 기후를 비교적 안정적으로 유지하는 골디락스 기후, 아마도 지능적인 인생은 극히 드뭅니다. 우리 행성은 거의 모든 행성이 패배자 인 은하 간 복권에서 몇 안되는 승자 중 하나 였기 때문에 우리 인간이 여기에있을 수 있습니다.
숫자를 추가하고 싶습니다. 국제 우주 정거장은 7.66km / s (27,600km / h)의 속도로 궤도를 돌고 있습니다. 반면 지구 탈출 속도는 약 11km / s (40,000km / h)입니다. 이것은 그 범위의 속도를 가진 모든 것이 지구 궤도를 도는 것을 의미합니다. 따라서 물체가 지구 궤도에 머무르기 위해 어떤 종류의 정확한 속도 일 필요는 없습니다. 물론 거대 충돌로 인한 파편의 궤도는 모양이 달랐지만 수백만 년에 걸쳐 서로 뭉치기 시작했고 결국에는 모양이 다른 궤도가 장기적으로 지속되지 않기 때문에 가장 큰 물체가 더 작은 파편을 청소했습니다.
충돌의 결과가 다양한 크기의 큰 잔해 구름이었다고 합리적으로 추측 할 수 있습니다. 일부 비트는 지구에서 남은 부분으로 빠르게 돌아올 것이고, 다른 비트는 우주로 날아갈 것이고, 일부 비트는 달에 합쳐질만큼 충분히 오랫동안 궤도에 머물렀을 것입니다. 이 규모에서 고체는 거의 액체처럼 행동하므로 지구와 달은 대략 구형으로 형성됩니다. 화성의 위성은 다소 더 작고 (IIRC) 더 새롭고 덜 구형입니다.
나는 당신의 질문을 이해했는지 또는 당신의 질문에 올바르게 대답하지 않았는지 확실하지 않습니다. 그러나 지구는 초기 태양계에 떠 다니는 많은 잔해에 의해 폭격을당했습니다. 이것은 벨트 주위에있는 사실 때문입니다. 태양은 더 작은 물질의 상호 끌어 당김을 통해 발생하는 물질의 다양한 집합체가 성장했습니다. 이것은 모든 행성이 항성계에서 형성되는 방식입니다. 특정 기간에 다양한 물질은 원시 행성이라고 불릴만큼 큰 잔해가 모여서 나머지는 여전히 파편이나 소행성이라고 불 렸습니다.
당신이 언급하는 이론은 거대 충격 이론 또는 Theia 충격 이라고 불립니다 . 지구는 소행성이 아니라 테이아라는 또 다른 원시 행성에 의해 충돌했습니다. 이것은 다른 항성 시스템에서도 많이 발생했다고 가정합니다. 이 영향으로부터 지구와 달이 현재 가지고있는 형태로 형성되었다는 사실은 우리 태양계에서 독특합니다. 우리는 지구에서만 볼 수 있습니다. 그러나 초기 태양계에서는 원시 행성 간의 충돌이 드문 것으로 간주되지 않으므로 테이아 충돌이 발생할 가능성은 적을 수 있지만 원시 행성 충돌 가능성이 매우 높기 때문에 가능성이 있습니다.
이제 달이 지구 궤도에 머물기에 정확한 속도를 가지고 있다는 당신의 발언으로 돌아가십시오. 이것은 사실이 아닙니다. 달은 실제로 궤도에 머물기에 너무 높은 속도를 가지고 있으며 지구와 달 사이의 거리는 매년 더 커지고 있습니다. 고정밀 측정이 이루어지며 달이 매년 약 4cm의 속도로 지구에서 멀어지고 있음을 시사합니다. 지난 40 억년 동안이 과정은 상당히 먼 거리 였고 속도가 정확히 옳은 것은 아니지만 약간 너무 빠르다는 것을 의미합니다.
그럼에도 불구하고 금성과 다른 원시 행성 사이의 테이아와 같은 충돌은 태양의 조력으로 인해 행성 달 시스템을 초래하지 않았을 것입니다. 비슷한 것이 화성에 적용될 것이지만 여기서 목성은 그러한 쌍이없는 이유입니다. 외부 행성은 너무 커서 물질이 행성의 중력을 벗어날 수 없었을 것입니다.
네, 그렇습니다. 지구의 달의 존재는 독특한 상황으로 볼 수 있지만 이것은 종류의 영향이 일어나지 않았기 때문이 아닙니다. 지구가 태양과 목성에서 적절한 거리에 있었기 때문에 그러한 쌍이 발생했습니다. Theia 영향과 같은 영향은 드물지 않았습니다. 그러나 Theia-impact는 잘 받아 들여졌지만 의심 할 여지가없는 이론이라는 것을 이해하십시오. 이 이론의 타당성에 대한 몇 가지 질문이 있습니다.
감사합니다. MacUserT
위에서 언급하지 않은 점은 궁극적으로 달을 형성 할 원시 물질 떼가 평균적으로 달이 오늘날하는 것과 같은 궤도 방향을 가질 것이라는 것입니다. 이 경우 방사형 모멘 타가 취소되고 대부분이 접선 모 멘터 (아마도 합착 된 재질로) 만 남는 재질 간의 충돌을 무시해서는 안됩니다. 유사하게, 궤도 축에 평행 한 충돌은 일반적으로 궤도 축에 평행 한 운동량을 줄이고 물질의 원반으로 이어집니다 (토성의 고리에서 볼 수 있음). 자 중력은 디스크에 '덩어리'를 생성하고 지배적 인 덩어리는 우선적으로 물질을 그 자체로 끌어 당겨 단일 몸을 형성합니다. 그것은 궤도 역학 문제가 아니라 운동량 교환 및 집계 통계 중 하나입니다.