¿Planeta del tamaño de Marte con 83% de gravedad terrestre?

Así que quieres que un planeta del tamaño de Marte tenga una gravedad igual a 0,83 de la gravedad de la Tierra.

Algunos datos y cifras:

• El diámetro de Marte es de 6779 km.
• El volumen de Marte es 163.116 x 10$^{\sf9}$kilómetros$^\sf3$
• La gravedad de la Tierra es de 9,78 m/s$^\sf2$
• El 83% de la gravedad de la Tierra es de 8,12 m/s$^\sf2$
• La densidad aparente de Marte es de 3,934 t/m$^\sf3$(o g/cm$^\sf3$)
• La densidad aparente de la Tierra es 5.514 t/m$^\sf3$

Para que tu planeta del tamaño de Marte tenga una gravedad del 83% de la de la Tierra, 8,12 m/s$^\sf2$, la densidad aparente del planeta tendría que ser de 8,57 t/m$^\sf3$, que es 1,554 veces la densidad aparente de la Tierra.

Dado que la densidad del hierro es 7.874 t/m$^\sf3$, ese nivel de aumento no se puede lograr con un núcleo de hierro más grande.

El níquel tiene una densidad de 8.908 t/m$^\sf3$, lo que ayudaría, pero como sugiere @ L.Dutch, para que su planeta del tamaño de Marte tenga una gravedad del 83% de la de la Tierra requeriría una cantidad anómalamente grande de escasos metales muy pesados.

Como referencia, la Tierra tiene la densidad aparente más alta de todos los planetas del sistema solar, seguida de Mercurio (5,427 t/m$^\sf3$) y Venus (5.243 t/m$^\sf3$).

Editar 1

He hecho una simulación parcial, usando varios metales raros, valiosos y pesados ​​para tener una idea de qué metales y sus cantidades se requerirían en su planeta para obtener los criterios que especificó.

Como se puede ver en la tabla a continuación, las cantidades son más grandes de lo que serían en la Tierra en comparación.

Como otra perspectiva, el níquel tiene una densidad de 8,91 t/m$^\sf3$y tu planeta necesita una densidad de 8,57 t/m$^\sf3$. Su planeta casi podría ser solo níquel, con algunos elementos más ligeros para reducir la densidad general.

Dudo mucho que un planeta así sea posible.

Editar 2

Después de una investigación adicional, impulsada por un comentario de @J... y una pregunta del OP en un comentario, "¿ Podría haber ocurrido tal colisión de estrellas de neutrones lo suficientemente cerca del sistema (agujero negro + estrella binaria) que una cantidad suficiente de ¿Los metales más pesados ​​fueron atrapados por la estrella para crear el planeta anómalo? ”. El planeta K2-38b tiene una de las densidades más altas de todos los planetas descubiertos hasta ahora, con 11,0 t/m$^\sf3$.

Es poco probable que una colisión de estrellas de neutrones cerca de un "binario de agujero negro + estrella" acumule el material necesario para tal planeta.

En cambio, el escenario más probable es,

La mejor descripción de la composición de K2-38b proviene de un modelo similar a Mercurio rico en hierro, mientras que K2-38c se describe mejor con un modelo rocoso con envolvente H2. El límite máximo de eliminación de colisiones muestra cómo los impactos gigantes podrían ser la causa de la alta densidad de K2-38b.

Su planeta del tamaño de Marte con una gravedad terrestre del 83% probablemente sea el núcleo resultante de un planeta más grande que fue despojado de sus capas externas por un bombardeo de tipo meteorito.

Se cree que Mercurio es el núcleo resultante de un planeta que fue bombardeado. El tamaño de vuestro planeta, con un diámetro de 6779 km, se encuentra entre el tamaño de Mercurio, que tiene un diámetro de 4879 km y K2-38b, que tiene un diámetro de 19 622 km.

Tener grandes cantidades de metales/elementos más pesados ​​es bastante inverosímil: los elementos pesados ​​de la tabla periódica tardan mucho en producirse.

Los elementos más pesados ​​que el hierro se forman en procesos de absorción de energía en estrellas grandes, y su abundancia en el universo (y en la Tierra) generalmente disminuye con el aumento del número atómico.

En la Vía Láctea, 10 elementos, de los cuales el más pesado es el hierro, representan el 99,95 % de todos los elementos, por lo que verá que es improbable una concentración muy alta de elementos más pesados.

Todavía podría suceder que un planeta rocoso sea despojado de la corteza más ligera y retenga un gran núcleo hecho de hierro, como es el caso de Mercurio :

El mercurio se compone de aproximadamente un 70 % de material metálico y un 30 % de material de silicato. La densidad de Mercurio es la segunda más alta del Sistema Solar con 5.427$g/cm^3$, solo un poco menos que la densidad de la Tierra de 5.515$g/cm^3$

Por lo tanto, para que tenga una densidad tan alta, su núcleo debe ser grande y rico en hierro.

El núcleo de Mercurio tiene un contenido de hierro más alto que el de cualquier otro planeta importante del Sistema Solar, y se han propuesto varias teorías para explicar esto. La teoría más aceptada es que Mercurio originalmente tenía una relación metal-silicato similar a la de los meteoritos de condrita comunes, que se cree que es típica de la materia rocosa del Sistema Solar, y una masa de aproximadamente 2,25 veces su masa actual. Al principio de la historia del Sistema Solar, Mercurio pudo haber sido golpeado por un planetesimal de aproximadamente 1/6 de esa masa y varios miles de kilómetros de diámetro. El impacto habría despojado gran parte de la corteza y el manto originales, dejando atrás el núcleo como un componente relativamente importante.

Pero, de nuevo, seguimos hablando de un núcleo de hierro.

Resulta que realmente es definitivamente realista.

Los números brutos dados en las otras publicaciones son correctos, pero ignoran la gravedad, es decir, la presión. La densidad del núcleo interno de la Tierra es de alrededor de 12 toneladas por metro cúbico, aunque está compuesto principalmente de hierro.

Curiosamente, la aceleración gravitacional máxima –alrededor de 11$m/s^2$– de la Tierra se alcanza en el límite del núcleo exterior a aproximadamente 3480 kilómetros del centro de la Tierra. Esto es casi equivalente al radio de Marte, 3390 km.

La composición real necesaria requeriría resolver un estado de ecuación que me supera pero, como referencia, el exoplaneta más denso es K2-38b con una densidad media de 11 toneladas por metro cúbico.

Cifras tomadas de la página wiki de Gravity of Earth .

ACTUALIZAR

Alguien en la NASA ha hecho algunos cálculos. El planeta de masa terrestre hecho de hierro tendría un diámetro de aproximadamente 5000 kilómetros. Esto es menos que el diámetro de Marte (~6800 km). Más importante aún, la gravedad en la superficie de la esfera de hierro con masa terrestre sería alrededor de 7 veces mayor que en la Tierra.

Esto significa que el 83 % de la gravedad terrestre en la superficie de un planeta del tamaño de Marte suena plausible y ni siquiera conduciría a una esfera de hierro sólido.