Mengapa bulan-bulan kecil yang ditangkap lebih banyak tidak ditemukan?

Bukankah seharusnya bulan yang ditangkap memiliki distribusi ukuran yang sama dengan asteroid? Dan asteroid lebih umum ukurannya lebih kecil. Bulan kemungkinan ditangkap jika berada dalam orbit yang sangat miring, dan bulan-bulan itu seharusnya berasal sebagai asteroid atau objek Sabuk Kuiper. Tetapi hanya ada dua bulan , dari 194 yang diketahui, lebih kecil dari radius 500 meter. Aegaeon dan S / 2009 S1 keduanya dari Saturnus. Meskipun diperkirakan ada lebih dari satu juta asteroid yang lebih kecil dari itu. Dan semua bulan Pluto cukup besar untuk ditemukan sebelum New Horizons tiba (maaf Alan Stern, tidak ada bulan untukmu!)

• Apakah ini murni bias pengamatan?

• Apakah diharapkan bahwa planet-planet dikelilingi oleh segudang bulan yang terlalu kecil untuk dideteksi, dari ratusan meter hingga butiran debu?

• Apakah mereka semua entah bagaimana berkumpul menjadi cincin planar di bawah ukuran tertentu? (Saya pikir garis utama adalah bahwa sistem cincin terbentuk sebagai akibat dari satu tabrakan atau peristiwa pasang surut).

• Atau mekanisme apa yang membuat mereka kekurangan bulan dan debu kecil hingga kecil?

Bagaimana plot frekuensi ukuran asteroid ini dibandingkan dengan plot frekuensi ukuran bulan?

Pertemuan antara planetesimal kecil dan inti planet yang lebih besar (terutama Jupiter) mentransfer momentum antara keduanya. Tetapi momentum dilestarikan. Momentum adalah:

$p = m v$ , di mana adalah momentum$p$

Jadi, planetesimal yang lebih kecil memperoleh kecepatan lebih besar dari inti planet yang lebih besar, untuk pertukaran momentum yang sama. Dengan demikian, planetesimal yang lebih kecil secara istimewa didorong untuk melarikan diri dari planet ini, baik untuk disebarkan ke luar ke sistem luar, atau ke dalam ke matahari. Beberapa akan memiliki kecepatan yang tepat dan agregat dengan ke inti.

Karena planetesimal yang lebih kecil mendapatkan dorongan yang lebih besar daripada planet yang lebih besar, katakanlah 1000x daripada 20x (hanya sebuah contoh, bukan bilangan real), maka mereka jauh lebih sensitif terhadap kecepatan awal. Dengan demikian rentang kecepatan awal yang jauh lebih kecil akan memiliki kecepatan yang tepat untuk ditangkap oleh planet ini, baik sebagai satelit atau agregat dengan planet ini. Dalam hal ini saya hanya membuat, 1000/20 yaitu 50 kali lebih sempit. Jadi, untuk distribusi kecepatan yang setara, planetesimal yang lebih kecil dalam contoh ini akan 50 kali lebih kecil kemungkinannya ditangkap.

Adapun debu, di luar itu akhirnya akan mengumpul menjadi batuan yang lebih besar karena tarik elektrostatik, banyak yang akan tersedot ke inti yang tumbuh, atau tersebar ke luar. Tapi itu akan mengerahkan net pada inti (lihat hipotesis Grand Tack) dan mendapatkan momentum, dan melalui kecepatan, energi (alias panas). Dan energi ini akan dirata-ratakan melalui tumbukan elastis. Akhirnya, debu akan masuk ke benda-benda yang lebih besar, tersedot ke planet ini, atau tersebar ke matahari atau keluar dari tata surya.