Становится интереснее, если орбита некруговая (а какая она будет? :)
Меня тоже заинтересовал этот вопрос, но задавать его и считать поленился.
Внутри однородного шара будет эллипс с центром в центре шара.
А почему? Ведь центральная масса непостоянна. Как-то странно, и при
![$\sim 1/R$ $\sim 1/R$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/9/d/59de01d86884856d4d8980f166ec377682.png)
эллипс, и при
![$\sim R^2$ $\sim R^2$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/9/5/b954de271cdd41e81232ed8af8b72c3d82.png)
эллипс ... Я бы грубо предположил так: поскольку масса зависит как
![$R^3$ $R^3$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/8/b/88b8a2e57772e3be969c3fc12c2a709582.png)
(от центра), то можно взять эллипс и сжать его пропорционально
![$R^3$ $R^3$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/8/b/88b8a2e57772e3be969c3fc12c2a709582.png)
, получится такой сильно уплощённый вдали от центра планеты овал (эллипсом его называть стрёмно) ... Причём в перигее скорость вполне может превышать вторую космическую (для него), а в апогее быть меньше первой космической, и частица никуда не улетит (правда похоже при этом большая полуось орбиты будет вращаться и орбита может быть и незамкнутой).
На гравитационный захват из бесконечности это мало похоже, а вот если частица родится поблизости от планеты, чтобы у поверхности иметь скорость ниже первой космической, то такая будет захвачена. С нейтрино засада, а вот что-то сильно более тяжёлое и невзаимодействующее вполне может родиться и быть захваченным (частицы тёмной материи
![:mrgreen: :mrgreen:](./images/smilies/icon_mrgreen.gif)
).