¿Por qué no se han encontrado más lunas pequeñas capturadas?

¿No deberían las lunas capturadas tener la misma distribución de tamaño que los asteroides? Y los asteroides son más comunes cuanto más pequeños son. Las lunas probablemente se capturen si están en órbitas muy inclinadas, y esas lunas deberían haberse originado como asteroides u objetos del Cinturón de Kuiper. Pero solo hay dos lunas , de las 194 conocidas, de menos de 500 metros de radio. Aegaeon y S / 2009 S1 ambos de Saturno. Aunque se espera que exista más de un millón de asteroides más pequeños que eso. Y todas las lunas de Plutón eran lo suficientemente grandes como para encontrarlas antes de que llegara New Horizons (lo siento, Alan Stern, ¡no hay luna para ti!)

• ¿Es esto puramente un sesgo de observación?

• ¿Se espera que los planetas estén rodeados por una miríada de lunas demasiado pequeñas para ser detectadas todavía, desde cientos de metros hasta granos de polvo?

• ¿Se juntan todos de alguna manera en anillos planos por debajo de cierto tamaño? (Creo que la línea principal es que se forma un sistema de anillos como resultado de una sola colisión o un evento de marea crujiente).

• ¿O qué mecanismo les hace carecer de lunas y polvo pequeños o pequeños?

¿Cómo se compararía esta gráfica de frecuencia de tamaño de asteroide con una gráfica de frecuencia de tamaño de luna?

Los encuentros entre pequeños planetesimales y el núcleo más grande de planetas (especialmente Júpiter) transfieren el impulso entre los dos. Pero el impulso se conserva. El momento es:

$p = m v$ , donde es el momento$p$

Entonces, los planetesimales más pequeños ganan más velocidad que un núcleo planetario más grande, para el mismo intercambio de momento. Por lo tanto, los planetesimales más pequeños son impulsados ​​preferentemente para escapar del planeta, ya sea para dispersarse hacia el exterior o hacia el interior del sol. Algunos tendrán la velocidad correcta y se agregarán al núcleo.

Dado que los planetesimales más pequeños obtienen un impulso mayor que los más grandes, digamos 1000x en lugar de 20x (solo un ejemplo, no números reales), entonces son mucho más sensibles a las velocidades iniciales. Por lo tanto, un rango mucho más pequeño de velocidades iniciales tendrá esa velocidad exactamente correcta para ser capturada por el planeta, ya sea como satélite o como agregado al planeta. En el caso que acabo de inventar, 1000/20, es decir, 50 veces más estrecho. Por lo tanto, para una distribución equivalente de velocidades, los planetesimales más pequeños en este ejemplo serán 50 veces menos propensos a ser capturados.

En cuanto al polvo, más allá de él eventualmente se agrupará en rocas más grandes debido a la atracción electrostática, una gran cantidad será absorbida por el núcleo en crecimiento o dispersada hacia afuera. Pero ejercerá una resistencia neta en el núcleo (ver la hipótesis de Grand Tack) y ganará impulso, y a través de la velocidad, la energía (también conocido como calor). Y esta energía se promediará a través de colisiones elásticas. Finalmente, el polvo se acumulará en cuerpos más grandes, succionará el planeta o se dispersará hacia el sol o hacia afuera del sistema solar.