質問: 天体に飛来する物体はすべて高速(数km/s以上?)で移動していると言ってよいのでしょうか。 飛来(衝突)するということは、飛来される側の天体が太陽を公転している軌道にいるということなので、飛来する物体もその軌道における公転速度を持っているわけですよね。 惑星間塵もそれが存在する公転距離にふさわしい軌道速度を持っています。脱出速度が非常に小さい小天体から飛び出した礫も、元の小天体の軌道速度を持っています。宇宙塵ですら、星系内では同じように速度を持っているはずです。 自ら速度を変更できる宇宙船も、恒星の重力が十分に及ぶ範囲にいれば同じことですよね。 ということは、もっと遥かにゆっくりと(それこそ数m/sとかで)宇宙空間を移動する物体がどこかの天体に飛来することはありえないのでしょうか。また、ありえるならどんな場合なのでしょうか。
回答: 平行移動していれば相対速度はゼロですが、 天体サイズだと、距離が近くなるにつれて、 万有重力が効いて加速してしまうので、 結局衝突時には引き離そうとしないとソフトランディングできません。 たとえばアポロなどの宇宙船が月面に着陸するとき、地球から月面表面と同じ速度になるよう打ち出していても、最終的には月面に噴射して浮き上がろうとしながら降りていきますよね。 そうしないと1/6の重力で月の中心方向に引かれてガッシャンと落下衝突してこわれてしまうのです。 太陽が地球をしっかり捕まえているように、 万有引力は遠くからでもじわりとしっかり効きます。 (それは恒星の質量が莫大であるからです)。 地球と同じような速度で移動することになる天体が遠くから直進して来ても、それはすでにずっと遠くから太陽の影響をうけて引き寄せられているということであり、再近点で数秒ほど数m/sとほとんど同じ速度になるよう地球につきそってくれるしゅんかんがあっても、再度加速されて彗星の放物線軌道を描いて再び天の遠くへ放り出されるでしょう。