Como Marte passou a ter um dia de 24 horas e 39 minutos?

Mercúrio gira três vezes para cada duas revoluções ao redor do Sol, aparentemente devido a uma ressonância gravitacional com o Sol.

Vênus leva cerca de 225 dias para girar e gira na direção oposta de qualquer um dos planetas internos. Talvez porque sua natureza extrema a torne irritadiça.

A Terra gira uma vez a cada 24 horas, uma condição causada pela interação das marés entre a Terra e sua Lua. Acredita-se que a Terra estivesse girando cerca de uma vez a cada 5 horas antes da colisão teorizada com um objeto coorbitante do tamanho de Marte conhecido como Theia.

Marte não mostra sinais de colisão semelhante. Suas duas luas parecem ser asteróides que foram capturados do cinturão de asteróides. Então, como Marte chegou a ter um dia tão próximo da duração de um dia na Terra?

"Acredita-se que a Terra esteja girando cerca de uma vez a cada 5 horas antes da colisão teorizada com um objeto coorbitante do tamanho de Marte conhecido como Theia".

Quase. Theia não precisava estar co-orbitando, apenas uma órbita que se cruzava. Não temos idéia do que foi o giro da Terra antes da colisão, mas teoriza-se que a rotação da Terra teve um período de 5 horas após a colisão com Theia, no momento da formação da Lua a partir dos destroços.

O fato de Marte e a Terra terem um período semelhante é uma coincidência, talvez você esteja se perguntando por que Marte está girando tão rápido? Bem, na verdade, Marte não é um homem estranho, Mercúrio e Vênus são. A maioria dos planetas gira rapidamente. exatamente qual orientação do giro é arbitrariamente determinada pelos caprichos das maneiras como os planetesimais colidiram para formar eles. O fato de Vênus e Urano terem orientações incomuns de rotação é exatamente o que aconteceu.

Mercúrio e Vênus costumavam girar muito mais rápido. O giro de Mercúrio foi desacelerado pela maré pelo Sol e a órbita de Mercúrio foi (e ainda está sendo) afastada pelo Sol (assim como a Lua e a Terra: por que a Lua está se afastando da Terra devido às marés? luas? ). Eventualmente, Mercúrio foi mantido nessa ressonância 2: 3. Que, a propósito, teve uma certa quantidade de sorte envolvida (veja: captura de Mercúrio na ressonância de órbita giratória 3: 2 como resultado de sua dinâmica caótica ). Vênus, não temos tanta certeza disso.

A força das marés do sol é muito menor para Vênus do que para Mercúrio, mas muito mais do que para a Terra. No entanto, Vênus tem uma atmosfera densa e massiva , que pode ser forçada a marés bimodais gravitacionais (dois picos) e marés térmicas uni-modais (um pico). A protuberância fica atrás do pico de força das marés, que cria um torque pelo sol para desacelerá-lo. Isso é diabolicamente complexo (Veja: Evolução a longo prazo da rotação de Vênus - I. Teoria )

PS Na verdade, acredita-se que Phobos, e provavelmente Deimos, tenham sido construídos recentemente (milhões de anos) a partir de detritos de uma colisão de Marte com um grande asteróide. Não há como capturar um asteróide inteiro em órbitas tão próximas.

Por incrível que pareça, parece haver uma relação de rotação de massa que vale para planetas em nosso sistema solar e para vários exoplanetas e anãs marrons, abrangendo mais de seis ordens de magnitude em massa. Para detalhes, consulte Scholz et al. (2018) "A Universal Spin-Mass Relation for Brown Dwarfs and Planets" .

Olhando para a figura 6, Marte parece se encaixar muito bem com a tendência geral, com a Terra girando um pouco mais devagar do que o previsto (possivelmente por causa da frenagem da maré pela Lua). No entanto, vale a pena ser cauteloso: no momento, não temos uma amostra muito grande de planetas terrestres com rotações medidas que não foram submetidas a frenagem significativa nas marés. Eu esperaria que impactos gigantescos aleatorizassem bastante as coisas e produzissem uma dispersão significativa em torno de qualquer tendência realmente existente.