Насколько большой должна быть луна, чтобы земля была привязана к ней?

Я хотел бы систему Земля-Луна, подобную Плутону-Харону (но с Землей вместо Плутона), где они оба будут связаны приливами друг с другом примерно через 3 миллиарда лет (до появления сложной жизни). Поскольку Луна, вероятно, сцепится с Землей раньше, чем наоборот, это зависит только от массы Луны, так насколько же она должна быть велика? Является ли скорость замедления линейной по отношению к массе? Это стабильно и быстро, будут ли они вращаться, если это произойдет?

На странице Википедии, на которую я не знаю, как дать ссылку, этому посвящен целый раздел. Страница: Приливная блокировка. Раздел: Сроки
Я действительно не знаю, применима ли эта формула к более крупному объекту.
Нет, формула применима для обоих.
Это приближение, поэтому оно может не учитывать часть удаления из-за замедления вращения планеты (луны в моем случае), но я должен учитывать это здесь, потому что в моем случае это гораздо больший термин.
Замедление вращения планеты или луны происходит из -за приливной блокировки.
Часть удаления из-за приливного замыкания Луны на планету можно не учитывать в формуле, так как она мала, когда планета намного больше Луны, но здесь все наоборот, удаление происходит в основном из-за замедления Луны. вращаться, поэтому я не могу игнорировать это
Формула применима как к большому, так и к маленькому телу. Это одно из чудес физики: если перевернуть что угодно, вы все равно получите правильный ответ, если у вас есть правильная точка зрения. Просто подставив соответствующие значения со значениями луны вместо планеты и наоборот, вы получите правильный ответ. Кроме того, ни одно тело никогда на самом деле не вращается вокруг другого. Они всегда вращаются вокруг своего центра масс, поэтому физика и, следовательно, эта формула не может их различить.
И есть проблема с формулой, она блокируется медленнее, когда луна меньше.

Ответы (3)

В системе Земли и Луны, если принять современные теории о превращении Солнца в красного гиганта, Земля никогда не станет приливно-приливной связью с Луной. Как описано здесь , наклонение Луны примерно на 5 градусов колеблется каждые 18,6 лет, стабилизируя ось Земли относительно орбитального диска Солнца. Это колебание будет вырождаться в течение астрономического времени, но влияние Луны уменьшится, поскольку она не находится на стабильной орбите; он удаляется от Земли.

Система Плутон-Харон совершенно иная. Масса Земли в 81 раз больше массы Луны. Масса Плутона в 9 раз меньше массы Харона. Тот факт, что Плутон был приобретен нашей Солнечной системой, а не создан в ней, подразумевает совершенно иной набор уравнений, чем изначально сформированные планеты и луны. Они вращаются вокруг друг друга, как и двойные звездные системы, по очень странной наклонной эллиптической солнечной орбите.

Если бы Луна находилась на стабильной орбите вокруг Земли и не было других гравитационных влияний, таких как Солнце и Юпитер, в конечном итоге система Земля-Луна стала бы полностью заблокирована приливами.

Поскольку это означает, что разница масс и увеличение орбиты Луны вокруг Земли, подразумевают, в астрономических единицах, что Луна была бы выброшена с орбиты Земли задолго до того, как ось Земли совместилась с Луной; требование для приливного замка.

Редактировать: Чтобы ответить на ваши вопросы: в предположении, что мы действительно были заблокированы приливом до 3 миллиардов лет назад:

Предполагая надлежащие условия (биологические компоненты и вода достигают поверхности Земли примерно с 70-процентной вероятностью, учитывая увеличение скорости Луны и знание того, что это действительно произошло), поскольку жизнь разнообразна, адаптируется и динамична, да, жизнь существует. Поскольку приливов, какими мы их знаем, не существовало бы, жизнь не эволюционировала бы, чтобы покинуть океаны, пока событие, такое как столкновение с астероидом или кометой, не вынудило бы их к этому, тем самым отодвинув временную шкалу эволюции как минимум на 500 миллионов лет назад. Что касается вращения, Земля замедлится, день будет длиться более 26 часов, времена года будут меняться (наклон оси ~ 21 градус). Месяц будет одним «днем». Земля будет слегка колебаться (и увеличиваться по мере приближения Луны) в солнечной плоскости, вызывая потерю орбитальной стабильности и орбитальный распад, врезающий нас в Венеру до того, как появятся люди.

Все приведенные выше цифры и выводы в этом редактировании являются приблизительными обоснованными догадками.

[Второе редактирование] Что касается минимальных масс для приливного шлюза:

Луна должна быть больше только для того, чтобы поддерживать стабильную орбиту Земли (от 3% до 15% больше, зависит от притяжения Солнца, Земли и Юпитера для выравнивания Луны на солнечной плоскости). Земная ось выровняется, отмечая конец сезонов в течение нескольких миллиардов лет, когда произойдет приливный замок.

С современной теорией происхождения Луны Луна с большей массой уже избежала (или была очень близка к тому, чтобы избежать) гравитационного притяжения Земли и не могла достичь приливного замка (хотя Земля вращалась бы медленнее).

Дополнительная мысль: если бы масса Луны составляла 10% от массы Земли, я бы быстро замкнулся и врезался в Землю <несколько миллиардов лет спустя.

Пожалуйста, смотрите редактирование.
Хорошо, спасибо, так что я просто должен отказаться от этой идеи в основном
Не сдавайся. На сценарий, который я представил, сильно повлияло то, как на самом деле все происходило согласно последним теориям. Если вы удалите эти ограничения (и сделаете больше предположений), все станет возможным.

В реальной жизни тела становятся приливно-запертыми, потому что энергия, которая использовалась для вращения планеты, расходуется на что-то, например, на притяжение морей. Сколько времени это займет, зависит от тел (инерции/массы, расстояния, макияжа, других тел вокруг).

Это означает, что не будет ограничений на размер тел. Два объекта по 1 кг каждый в пустой вселенной будут вращаться вокруг друг друга, даже если они находятся на расстоянии светового года друг от друга, и в конечном итоге сцепятся приливом, просто ДЕЙСТВИТЕЛЬНО медленно. Чтобы совершить один оборот, потребуется около 20 секстиллионов лет, что примерно в 12 триллионов раз превышает возраст нашей Вселенной; приливная блокировка заняла бы намного больше времени.

В конце концов, это произойдет.

Конечно, если бы вокруг были другие объекты, это бы изменило их орбиты (в зависимости от массы и расстояния до других объектов).

На самом деле это не отвечает на вопрос ОП, поскольку он дает определенные временные рамки для возникновения приливной блокировки и имеет несколько других вопросов.
Чего я хочу, так это того, насколько большой должна быть блокировка в течение 3 миллиардов лет, а не какой-то случай, когда это занимает очень много времени.

Если я правильно понял ваш вопрос, я думаю, что дело не столько в размере, сколько в гравитационном притяжении. Увеличьте гравитационное притяжение, чтобы оно соответствовало земному, где они притягивают и отталкивают друг друга с одинаковой скоростью.