¿Qué pasaría si nuestra Luna fuera reemplazada por Júpiter, suponiendo que Júpiter apareciera de repente en la misma posición y con la misma velocidad que nuestra Luna?

TL; DR: La Tierra se estrellará contra Júpiter en menos de 1 día. Y, por cierto, Júpiter sería ENORME en nuestro cielo (y se haría aún más grande a medida que caigamos en Júpiter).

En primer lugar, la relación del radio de Júpiter dividido por el radio de la Luna es de aproximadamente 40. Por lo tanto, la Luna que subtiende un ángulo de aproximadamente medio grado en nuestro cielo será reemplazada por Júpiter subteniendo un ángulo de aproximadamente 20 grados . ¡Tenga en cuenta que 20 grados es 1/9 de los 180 grados de horizonte a horizonte! En la siguiente imagen, el tamaño de Júpiter se escala a 40 veces el tamaño de la Luna. ¡Un factor de 40 en dimensión lineal se convierte en un factor de 1600 en área, como puede ver en esta imagen!

En un comentario, el usuario de Quora señaló este sitio web: ¿Qué pasaría si tuviéramos un planeta en lugar de una Luna? que tenía estas impresionantes imágenes que ilustran exactamente este efecto. En este caso, se supone que la Tierra orbitaba continuamente a Júpiter a la misma distancia que nuestra Luna orbita a la Tierra:

^ Esta es la imagen anterior ^

v Esta es la imagen posterior v

El sitio web continúa explicando:

Dado que estaríamos a la misma distancia de Júpiter que su satélite Io, la Tierra estaría sujeta a las mismas tensiones de marea causadas por la inmensa gravitación de Júpiter. Podríamos tener un paisaje mucho más volcánico a nuestro alrededor. También podría haber poca evidencia de vida ya que también estaríamos en medio del campo de radiación mortal de Júpiter.

¿Sobrevivirá la tierra?

Pero el principal problema es que si Júpiter reemplazara repentinamente a la Luna, entonces, en lugar de que la Luna fuera una “luna” de nuestra Tierra, la Tierra se convertiría en una “luna” de Júpiter. Entonces, la velocidad orbital que tenía la Luna alrededor de la Tierra se convertiría instantáneamente en la velocidad orbital de la Tierra (como una luna) alrededor de Júpiter.

La distancia de la Tierra a la Luna (en promedio) es de 384,000 km. La luna de Júpiter que está más cerca de esa distancia de Júpiter es Io a una distancia promedio de 422,000 km. Ahora la velocidad de la Luna en su órbita alrededor de la Tierra es de 1.02 km / seg. Esta es realmente la velocidad relativa de la Tierra y la Luna. Entonces, cuando la Luna se reemplaza con Júpiter, la velocidad de la Tierra será de 1.02 km / seg en relación con Júpiter. Sin embargo, la velocidad de Io en su órbita alrededor de Júpiter es de 17.0 km / seg ya que Júpiter es mucho más pesado que la Tierra. Entonces, cuando Júpiter reemplaza a la Luna, la Tierra estará en su apogeo, la pregunta será ¿dónde está el perigeo?

Como la Tierra no tiene la velocidad necesaria para estar en una órbita aproximadamente circular alrededor de Júpiter, el perigeo estará mucho más cerca de Júpiter que el apogeo. Eso significa que será una órbita extremadamente excéntrica y que el perigeo de la órbita probablemente terminará dentro del radio de Júpiter, que es de 69,000 km. Por lo tanto, la Tierra probablemente chocará con Júpiter.

Para hacer un cálculo más concreto para verificar que la Tierra realmente chocará con Júpiter, encontré una fórmula en el sitio web “Cálculo de la velocidad orbital para una excentricidad dada” para calcular la velocidad necesaria para que un perigeo simplemente roce la superficie de Júpiter. Calculo que la velocidad necesaria en el apogeo de la órbita tendría que ser de 10.0 km / seg (véase el cálculo de Wolfram Alpha). Dado que la velocidad de la Tierra es solo el 10% de esta velocidad requerida, la Tierra definitivamente chocará con Júpiter. Dado que Io orbita a Júpiter en 1.7 días, la Tierra sin duda chocará con Júpiter en menos de un día.


Hubo preguntas en los comentarios sobre los efectos de las mareas . En primer lugar, con Júpiter a la distancia de la Luna de la Tierra, la aceleración de la gravedad directamente debajo de Júpiter se reduciría en un 0,33% (ver 2 * (constante gravitacional) * (radio de la tierra) * (masa de Júpiter) / (distancia de la luna a la tierra) ^ 3 / (aceleración gravitacional)). Por lo tanto, no es un gran efecto, pero es aproximadamente 26,000 veces más grande que el efecto que tiene la Luna en la Tierra (masa de Júpiter / masa de la Luna). Por lo tanto, las mareas (en los océanos) en la Tierra serían enormes en comparación con las mareas debido a la Luna. Después de todo, Io no tiene océanos y las mareas en Io calientan la roca sólida de Io lo suficiente como para derretir la roca y crear un extenso vulcanismo.

Otra pregunta de comentario fue: ¿Cuándo será la gravedad de Júpiter igual a la gravedad de la Tierra en la superficie de la Tierra? En otras palabras, ¿cuándo comenzaríamos a levantarnos de la superficie al caer en Júpiter? La respuesta es que cuando la superficie de la Tierra está a unos 38,000 km de la superficie de Júpiter, la gravedad de Júpiter en la superficie de la Tierra será igual a la gravedad de la Tierra ((radio de la tierra * sqrt (masa de Júpiter / masa de la Tierra) )). ¡Esto está a una distancia de aproximadamente el 55% del radio de Júpiter desde la superficie de Júpiter y es en el punto donde estamos a 90% de la caída! Sin embargo, este número es válido solo si la Tierra se mantuvo estacionaria de alguna manera sobre la superficie de Júpiter.

Dado que la Tierra está en órbita alrededor de Júpiter en lugar de estar estacionaria sobre la superficie de Júpiter, en realidad es solo la fuerza de marea de Júpiter sobre la superficie de la Tierra lo que lo elevará por encima de la superficie de la Tierra. La distancia aproximada donde esa fuerza de marea sería 1 G es en realidad aproximadamente 3000 km debajo de la superficie de Júpiter (ver (constante gravitacional) * (masa de júpiter) / (radio de júpiter -3000km) ^ 2- (constante gravitacional) * ( masa de júpiter) / (radio de júpiter-3000km + 1 * radio de la tierra) ^ 2 – Wolfram | Alpha). Por lo tanto, nunca comenzará a flotar en la superficie de la Tierra, ya que usted y la Tierra habrían sido destruidos antes de que eso suceda.

Mientras intentabas admirar la increíble vista de Júpiter llenando el horizonte, es muy posible que el cielo se llene con nada más que enormes capas aurorales de la interacción del intenso campo de radiación de Júpiter (que consiste principalmente en partículas altamente energéticas) con la magnetosfera y la atmósfera de la Tierra.

Las interacciones de estas partículas con la atmósfera generarían una gama de efectos que incluyen, entre otros:

  • Efectos masivos en la atmósfera superior y en la capa de ozono (posiblemente acelerando el agotamiento del ozono y creando una serie de efectos secundarios desconocidos a través de interacciones de partículas)
  • Potencialmente proporcionando una enorme cantidad de sitios de semillas para nubes nuevas y aumentando la cobertura de nubes rápidamente
  • Alteraciones importantes de las mareas y patrones de viento, creando cambios abruptos e importantes en el transporte de calor en la atmósfera y los océanos.

El aumento en los campos gravitacionales y los campos magnéticos también tendría una variedad de efectos, probablemente muchos de ellos positivos.

En resumen, sería un mal día para todos los interesados.

Algunos datos de origen:

Escondiéndose de la radiación de Júpiter – Astrobiology Magazine

Los físicos afirman más evidencia del vínculo entre los rayos cósmicos y la formación de nubes.

Radiación electromagnética y salud

Suponiendo que Júpiter reemplaza repentina y mágicamente nuestra luna con el mismo impulso, lo primero que sucedería es que si estuviera mirando a la luna en el cielo, Júpiter cubriría repentinamente todo su campo de visión. Solo piense que la gran mancha roja de Júpiter es mucho más grande que la Tierra y que la Luna es más pequeña que la Tierra. Para ponerlo en números, Júpiter es 41 veces más grande que el diámetro de la Luna. Solo imagine 41 lunas en línea en el cielo y ese es el tamaño del diámetro que la circunferencia de Júpiter ocuparía en el cielo de la Tierra.

La Luna describe una órbita alrededor de la Tierra porque está atrapada por la gravedad de la Tierra. Es similar a cómo un objeto conectado a un cable describe círculos alrededor de su mano cuando lo gira. Pero en el momento en que se rompe el cable, el objeto continúa su viaje en línea recta escapando de su mano. Lo mismo sucedería con Júpiter. La atracción por gravedad del insignificante planeta Tierra es insignificante para Hulk de nuestro Sistema Solar, por lo que Júpiter inmediatamente comenzaría a viajar en línea recta desde el punto de la órbita lunar donde apareció ignorando por completo la atracción de la gravedad de la Tierra. Dependiendo del ángulo, pueden suceder varias cosas.

  1. Júpiter se mueve perpendicularmente hacia el sol. El impulso del planeta y la atracción del Sol lo enviarían directamente a la estrella donde se vaporizaría incluso antes de tocar la superficie. Júpiter es grande pero el Sol es enorme, por lo que Júpiter se convertiría en el cometa más grande jamás visto cuando el viento solar arranca toda su atmósfera y vaporiza su océano de hidrógeno metálico. Dado que la órbita de la Luna no está en el mismo plano que la órbita de la Tierra (es por eso que no tenemos un eclipse de sol todos los meses), Júpiter comenzaría su viaje subiendo o bajando por la eclíptica, pero la atracción del Sol finalmente traería de vuelta a la estrella. También podría suceder que la atracción del Sol proporcionaría a Júpiter un efecto de honda que lo enviaría a los confines del espacio como si fuera un cometa. Este efecto de tirachinas es el mismo que la sonda espacial Voyager solía saltar de Júpiter a Saturno, luego a Urano y luego a Neptuno.
  2. Júpiter se mueve perpendicularmente en la dirección opuesta del Sol. Júpiter se dirigiría hacia el espacio profundo, pero la gravedad del Sol finalmente detendría este escape enviando a Jupiyer a una nueva órbita, tal vez incluso la misma órbita que ocupó originalmente.
  3. Júpiter se mueve en paralelo a la órbita de la Tierra (de la misma manera o de la manera opuesta no importa). Júpiter comenzaría a orbitar el Sol en la órbita de la Tierra, pero esta situación probablemente no duraría mucho tiempo ya que un cuerpo de la masa de Júpiter necesitaría una velocidad mucho más rápida para mantener esta órbita tan cerca del Sol, por lo que realmente describiría una desintegración. orbitar hacia el Sol en un movimiento lento en espiral que terminaría como en el caso 1.

¿Pero qué hay de la Tierra? Bueno, si calcular el destino de Júpiter es complicado, calcular el destino de la Tierra es igualmente difícil. Como Júpiter estaba siguiendo la órbita de la Luna, no chocaría con nuestro planeta sino que se alejaría tangencialmente de él. Pero la gravedad de Júpiter, por supuesto, tiraría de la Tierra y la llevaría con él, sea cual sea la dirección de Júpiter. La Tierra se convertiría en un satélite de Júpiter y, como en el caso 3, si la velocidad de la Tierra no es suficiente para mantener una órbita estable, caería en el pozo de gravedad de Júpiter chocando con el planeta gigante. O, si la velocidad es suficiente, la Tierra escaparía de Júpiter, vagando en el espacio hasta que el Sol empuje coloque nuevamente a la Tierra en una órbita a su alrededor. Una vez más, el efecto de la honda podría entrar en juego aquí enviando a la Tierra lejos de Júpiter.

Cualquiera sea el caso, lo más probable es que la radiación de Júpiter y la fuerza de las mareas terminarían con toda la vida en la Tierra, dejando nuestro planeta esterilizado.

Como señaló Frank Heile, tendríamos unas vistas espectaculares, poco antes de morir. 🙂


Como comentario aparte, a menudo me he preguntado por qué las personas tienden a ignorar las lunas de los planetas jovianos como posibles moradas de formas de vida avanzadas en el universo. Ahora sabemos que no es extraño que tales planetas orbiten en la zona de “Ricitos de Oro” de sus estrellas. Algunos de estos planetas son mucho más masivos que Júpiter y bien podrían tener lunas del tamaño de la Tierra, donde la vida podría evolucionar hacia formas complejas e incluso inteligentes.

No creo que veamos ningún efecto de que la gente sea levantada de la superficie de la Tierra. Esto se debe a que la Tierra y los sobrevivientes estarían en caída libre, ya sea en órbita o no. El límite de Roche se aplicaría y la Tierra sería desgarrada por las fuerzas de marea a aproximadamente 1,5 diámetros de Júpiter. El núcleo de hierro restante de la Tierra pasaría sin duda a través de las gruesas capas externas de la atmósfera de Júpiter, pero posiblemente podría sobrevivir dado que no sabemos qué tan grande es el núcleo sólido de Júpiter. La intensa presión de radiación y el calor del sol se expandirían y reducirían la atmósfera de Júpiter, posiblemente de manera explosiva dado el frío que hace ahora y la cantidad de luz solar que capturaría a la misma distancia del sol que la Tierra.

Finalmente podemos tener una cena ligera de Júpiter. Todos los hombres lobo encontrarán consuelo. La gente se librará de todos los estúpidos estados de ánimo románticos atribuidos a la luna. Neil Armstrong perderá su nombre en la historia. y SÍ, todo lo relacionado con la gravedad también ocurriría.

En realidad, debo señalar que al igual que muchas otras preguntas de “¿Qué pasaría si …” en Quora, esta pregunta hace una suposición imposible: NO PUEDES reemplazar la luna con otro objeto (de una masa diferente) y aún así obtener la misma órbita y velocidad orbital. Como otros han señalado, la órbita que realmente obtendrías es inestable y terminas chocando entre sí.

Ocuparía gran parte del cielo, siendo un objeto de 140000 km de diámetro a una distancia de 360000-405000 km.