Depende de cuán “super” sea la super Tierra. Sin embargo, los trazos amplios son bastante similares. Y generalmente similar a ¿Qué pasaría si Marte reemplazara nuestra luna inicialmente con la misma órbita y velocidad orbital? y ¿Qué pasaría si Júpiter reemplazara repentinamente nuestra luna, con (inicialmente) la misma velocidad orbital?
La Tierra es 81 veces más masiva que la luna. Una súper Tierra sería aún más masiva. Eso significa que la atracción gravitacional entre la Tierra y el reemplazo de la luna será más de 81 veces más fuerte. No hay esperanza de mantener una apariencia de órbita circular en este caso.
La similitud en masa entre la Tierra y la súper Tierra también movería el baricentro del sistema fuera de la Tierra; exactamente dónde termina nuevamente depende de cuán súper es la súper Tierra. Por simplicidad, supondré que no es súper en absoluto, y de hecho es solo una copia de la Tierra. En ese caso, el baricentro está exactamente a medio camino entre los dos mundos, y ocupan órbitas complementarias extremadamente elípticas sobre ese centro común.
Ahora, pongamos algunos números en esto. Dos Tierras separadas entre sí por la distancia de la Tierra a la luna ejercerán aproximadamente 1.61e22 newtons de fuerza entre sí, lo suficiente como para acelerar a 2.7 mm / s ^ 2. Eso no parece mucho, pero …
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La luna orbita a 3.683 km / h, en relación con la Tierra. Entonces, esa es la velocidad inicial de la súper Tierra. Con el baricentro movido, sin embargo, solo tiene aproximadamente la mitad de esa velocidad alrededor del centro de su órbita. Entonces, 1841.5 km / h, en un radio desde el baricentro, la mitad de lo que tiene la luna, alrededor de 192.200 km. La aceleración centrífuga en ese radio y velocidad es 1.36 mm / s ^ 2; la mitad de lo que necesitas para mantener una órbita circular.
Averiguar exactamente qué tan cerca se acercarían las dos Tierras es un poco complicado. Sin embargo, probablemente no golpearán. La distancia entre ellos es enorme, y son objetivos relativamente pequeños.
Las mareas, sin embargo, apestarían. Ya no operan en un ciclo estrictamente diario: se vuelven más y más fuertes a medida que la Tierra se acerca al perigeo, y se debilitan nuevamente a medida que se separan, pero siempre serán al menos 81 veces más fuertes que con la luna en su lugar adecuado. .
Estas son interacciones lo suficientemente fuertes como para no ser insignificantes en la evolución orbital del sistema. El arrastre de marea causará una precesión significativa de las órbitas. La excentricidad de la situación inicial significa que probablemente no obtenga rotación sincrónica en una escala de tiempo corta, sino más bien una resonancia de giro de órbita de algún tipo, como Mercurio tiene con el sol. Las dos Tierras se asentarían en un estado donde sus duraciones de día son idénticas, y un múltiplo entero del período orbital, con el semieje mayor del eje orbital significativamente reducido de su tamaño inicial debido a la disipación de energía en la flexión de las mareas. Este sistema evolucionaría lentamente con el tiempo para circularizar y expandir la órbita, con aumentos concomitantes en la duración del día, hasta que los dos mundos vuelvan a estar en una órbita circular sobre su centro común y se bloqueen mutuamente.
Sin embargo, todos estarían muertos mucho antes de que eso sucediera, con todos los volcanes y terremotos. No me sorprendería que toda la corteza fuera resurgida y los océanos hirvieran.
Y luego está la cuestión de haber introducido 81 veces el impulso lineal de la luna en el sistema Tierra-Luna en una dirección no especificada (depende de la época del mes en que se reemplazó la luna), lo que distorsionará de alguna manera la órbita de la Tierra alrededor del sol.