Могли ли Венера или Меркурий иметь спутник, который мы не обнаружили?

Давайте на мгновение рассмотрим две луны Марса. Они маленькие, даже не сферические, и, скорее всего, это захваченные астероиды. Они не были обнаружены до конца 1800-х годов. Телескопы сегодня намного мощнее, поэтому можно подумать, что мы уже нашли подобные спутники на Венере или Меркурии, если они существуют.

Проблема в том, что там есть несколько очень темных астероидов. И, конечно же, есть и гораздо более мелкие.

Откуда мы знаем, что у Венеры или Меркурия нет маленького темного спутника-астероида? Пытались ли какие-нибудь зонды найти их с помощью радара?

Я думаю, что было проведено достаточно исследований и наблюдений за двумя самыми внутренними планетами, чтобы сделать вывод, что ни на одной из них нет спутника разумного размера. Это не значит, что их никогда не было, большинство астрономов считают, что Венера стала жертвой по крайней мере одного, если не двух столкновений протопланет. Это связано с тем, что Венера вращается вокруг своей оси по часовой стрелке, единственная планета в Солнечной системе, которая делает это. Однако влияние гравитации Солнца в сочетании с более слабым гравитационным полем Венеры (по сравнению с Землей), вероятно, означало, что любой сформировавшийся спутник, вероятно, со временем отдалялся.
@Dean Что касается наличия спутников HAD (let), я думаю, интересно, что Фобос будет уничтожен приливными силами Марса в течение нескольких десятков миллионов лет, что составляет всего 1% времени существования Марса. Что, если планеты земной группы обычно формируются (или выбрасываются после удара, или захватываются) маленькими спутниками, которые, подобно Фобосу, ​​врезаются в них миллиарды лет спустя? Земля была бы исключением, потому что наша большая луна быстро убрала такой мусор. А Меркурий из-за его малой массы, эксцентриситета, приливной блокировки и близости к Солнцу. Венера пострадала от своего последнего спутника и всплыла на поверхность всего около 300 млн лет назад.
@LocalFluff Это интересная мысль, поскольку во всей астрономии мы ограничены этим очень коротким промежутком времени, через который мы можем наблюдать Вселенную такой, какой она выглядит сейчас. Если бы мы могли оглянуться назад во времени, я думаю, мы бы увидели совсем другую Солнечную систему. Как вы говорите, сейчас это никоим образом не стабильно, Фобос приближается к Марсу, а Луна удаляется от Земли. Через несколько сотен миллионов лет он снова будет выглядеть по-другому.
@Dean Неизбежное столкновение Фобоса с Марсом и недавнее всплытие Венеры указывают на то, что Солнечная система (планеты земной группы) может не так уж редко подвергаться ударам с интервалом в 10% от их возраста даже через миллиарды лет. Хотя очень спекулятивно. Возможно, исследования малых тел и экзопланет прольют на это некоторый свет, но до сих пор они, безусловно, преподносят другие сюрпризы.
Всегда существуют ограничения по размеру того, что мы можем «увидеть» даже с помощью лучших телескопов/камер, более точным вопросом может быть: «Насколько маленькими должны быть предполагаемые спутники/спутники Меркурия или Венеры, чтобы сегодня их не обнаружили?»

Ответы (2)

Маловероятно, что Меркурий или Венера могли иметь спутники с самого начала. Обе эти планеты находятся довольно близко к Солнцу — и в целом это мешает лунам находить стабильные орбиты.

Если бы луна находилась слишком близко к планетам, она попала бы в предел Роша и была бы разорвана приливными силами. Если бы луна находилась слишком далеко от планет, она выпала бы за пределы сферы Хилла и была бы притянута к Солнцу.

Зоны, в которых луны вокруг этих планет могли быть стабильными в течение миллиардов лет, вероятно, настолько узки, что ни одно тело не было захвачено на орбиту, когда планеты впервые аккрецировались.

В случае с Меркьюри все становится еще сложнее. Его сфера Хилла простирается примерно на 3000 миль (~4828 км) — то есть любой спутник на расстоянии более 3000 миль от планеты будет оттянут гравитацией Солнца.

Однако его предел Роша простирается до 3600 миль (~ 5794 км), поэтому любой спутник в пределах этого будет разорван на части. У Венеры нет такого оправдания, но область между местом, где Солнце могло бы оттолкнуть спутник, и границей Роша, вероятно, слишком мала для того, чтобы там мог образоваться спутник.

Затем вы должны понять, что у внутренних планет обычно нет спутников. Давление солнечного ветра обычно отбрасывает пыль и мусор от планет, поэтому у них нет запасного материала для лун.

Помните, что Луна Земли, как полагают, образовалась в результате столкновения с планетой Тейя размером с Марс. Это делает Землю странностью самой по себе. Между тем, считается, что Марс захватил Фобос и Деймос из пояса астероидов, поэтому Марс и его спутники не образовались из одной и той же массы пыли.

При всем этом было бы крайне удивительно, если бы мы нашли спутники либо на Меркурии, либо на Венере.

Хочу добавить, что предел Роша - это не заданное расстояние от планеты, он зависит еще и от плотности и массы захваченного тела. См.: astronomy.stackexchange.com/questions/12723/…
@Nico Конечно, я просто даю некоторые оценки, учитывая массу Меркурия и количество обломков, из которых он образовался.
«У внутренних планет обычно нет лун. Давление солнечного ветра обычно отбрасывает пыль и мусор от планет, поэтому у них нет запасного материала для лун». Исходя из этого, определено ли какое-либо конкретное расстояние от планеты до звезды, чтобы иметь стабильные спутники?
@Astroynamicist Не уверен в точном расстоянии или формулах, но обычно около первого околозвездного диска.
Как насчет временно захваченного астероида? Вопрос не в том, "как вы думаете, они, вероятно, нашли бы его, если бы искали?" он просто спрашивает, смотрел ли кто-нибудь, и если да, то как, и будет ли это окончательным наблюдением или нет. Подробнее о «мини-лунах» см.: space.stackexchange.com/questions/16738/…

Учитывая, что мы отправили орбитальные аппараты к обоим , я нахожу необнаруженные луны смехотворными. Даже если бы они не искали, гравитационные возмущения исказили бы их карты настолько, что можно было бы сказать, что там есть луны, если они вообще есть.

Забыли о гравитационных возмущениях. Я помню масконов на Луне и читал, что они мешали лунным зондам 1960-х годов. Если эти маленькие вещи могут сделать это, то, конечно же, маленькая луна рядом с Венерой или Меркурием сделает еще больше.