Можем ли мы найти камни с Венеры или Меркурия на Земле?

Вы можете думать об этом в терминах переходных орбит Хомана , которые определяют минимум$\Delta v$это необходимо применить, чтобы перевести что-то с одного радиуса орбиты на другой радиус орбиты при движении по орбите массивного тела. В этом расчете учитывается, что два объекта имеют кеплеровы орбиты, где объекты начинаются , по крайней мере, с орбитальной скоростью начального радиуса орбиты.

Хохманн$\Delta v$дан кем-то

Концептуально вам нужно дать камню достаточно энергии, чтобы сбежать с планеты, а затем дать ему дополнительную энергию.$(m/2)(\Delta v)^2$кинетической энергии, чтобы заставить его перейти на другую орбиту. Если скорость выброса$v_{ej}$затем$v_{eg} > \sqrt{(\Delta v)^2 + v_{esc}^2},$куда$v_{esc}$скорость убегания.

Цифры для Меркурия.$\rightarrow$Земля$\Delta v = 9.2$км/с и для Марса$\rightarrow$Земля$\Delta v = -2.6$км/с (вы должны замедлить его, чтобы позволить ему упасть внутрь).

Убегающие скорости для этих планет составляют 4,35 км/с и 5 км/с соответственно (то есть почти одинаковы).

Это означает, что вам нужно придать камню больше кинетической энергии, чтобы доставить его на Землю с Меркурия, как с Марса. В случае с Марсом передача кинетической энергии практически незначительна, когда камень может избежать гравитации Марса. В случае с Меркурием камню необходимо придать начальную скорость выброса$> \sqrt{9.2^2 + 4.3^2}= 10.1$км/с. Это сравнивается с$> \sqrt{2.4^2 + 5^2}= 6.5$км/с для Марса. При более низких скоростях выброса большая часть выброшенных объектов будет повторно аккрецирована планетой.

Напротив, ведущей теорией, объясняющей миграцию горных пород между планетами, является высокоскоростное столкновение. Объекты, падающие гораздо дальше, столкнутся с Меркурием с большей скоростью, чем с Марсом, и передадут выбросу большую энергию.

Доклад, посвященный возможности метеоритов Mecurean, был представлен Gladman & Coffey (2008) . Они пришли к выводу, что как только скорости выброса будут достаточно большими ($\sim 10$км/с) для образования пересекающих Землю выбросов, что должна иметь место значительная аккреция метеоритов. Несколько процентов высокоскоростных выбросов должны столкнуться с Землей (или, по крайней мере, с ее атмосферой) в течение 30 миллионов лет. Это сопоставимо с эффективностью в 2-3 раза выше для Марса.

Существуют различные сообщения и предположения о том, что по крайней мере один метеорит в существующих коллекциях (NWA7325, на фото) мог прийти с Меркурия. См. здесь, например . Похоже, что основная проблема заключается в том, чтобы прийти к соглашению о том, каковы химические признаки таких метеоритов.

Другое дело аккреция материала с Венеры. Требуемые скорости выброса выше, потому что скорость убегания для Венеры 10,4 км/с. Но что еще более важно, сопротивление плотной венерианской атмосферы предотвратило бы выход чего-либо с планеты с такими скоростями.

Возможно, но крайне маловероятно.

Камни, сброшенные с Меркурия в результате удара, должны были бы не только преодолеть скорость убегания Меркурия, чтобы покинуть поверхность этой планеты, но также должны были бы двигаться быстрее, чем скорость убегания от гравитационного колодца Солнца на расстоянии Меркурия от Солнца.

• Скорость выхода из гравитационного колодца Меркурия составляет 4,25 км в секунду.
• Скорость убегания из гравитационного колодца Солнца на расстоянии Меркурия составляет 67,7 км/с.

Это означает, что камень должен двигаться быстрее, чем 67,7. км/с, чтобы даже приблизиться к орбите Земли. Очень немногие камни будут двигаться так быстро, поэтому большинство камней, сбитых с Меркурия в результате удара, в конечном итоге будут вращаться вокруг Солнца на том же расстоянии, что и Меркурий. В конце концов эти камни упадут обратно на Меркурий.

То же самое относится и к камням, сбитым с поверхности Венеры, но цифры немного другие, чем у Меркурия.

• Скорость выхода из гравитационного колодца Венеры составляет 10,3 км в секунду.
• Скорость выхода из гравитационного колодца Солнца на расстоянии Венеры составляет 49,5 км/с.