¿Cómo se sentiría navegar en un océano de Rocheworld?

Hace un par de días, publiqué esta pregunta sobre cómo se sentiría caminar en un Rocheworld.

Para algunos antecedentes, un Rocheworld es un sistema de dos planetas donde los dos planetas están tan cerca que en realidad han comenzado a fusionarse. Es poco probable que esto ocurra en la vida real, pero aún así es genial pensar en ello. Recomiendo consultar la pregunta y la respuesta originales si está algo confundido.

La respuesta que obtuve fue que no sería muy diferente, pero con el tiempo notarías que la gravedad era diferente en diferentes áreas. Si estoy interpretando la respuesta correctamente, la gravedad sería menor en los extremos opuestos del Rocheworld y en la región donde los dos planetas se superponen y sería más pesada en el medio de cada planeta.

Así es como se sentiría caminar. Sin embargo, en el video de Issac Arthur que vinculé, mencionó que estos Rocheworlds podrían ser principalmente agua con continentes en los extremos de cada planeta.

Esto lleva a mis dos preguntas principales: ¿Cómo afectaría la gravedad de un Rocheworld a las corrientes oceánicas, y podrías navegar de una mitad de un Rocheworld a otra?

Navegar, en un bote sobre el agua - no. Un cuerpo de agua necesita gravedad debajo de él. ¿Volar? De un planeta a otro, tal vez. Zero G, que efectivamente sucedería entre los planetas, significa que el agua flotaría a tu alrededor. No podrías navegar en eso. Pero cero G no significa necesariamente cero presión. El centro de la Tierra es cero G pero alta presión. En teoría, podría haber algo de presión de aire en todo el recorrido, lo que haría posible el vuelo pero no la navegación. Aunque un poco arriesgado.
@userLTK Eso no es cierto. Si el puente es relativamente delgado, la gravedad podría ser muy baja, pero si hay un puente , no llegará a cero en la superficie . Tendrías gravedad cero en el centro de masa, pero eso está muy por debajo de la superficie, y no es más un problema que el hecho de que hay gravedad cero en el centro de la Tierra.
@ LoganR.Kearsley Dependería de la masa de los dos planetas. Si la masa y la densidad son las mismas, entonces el centro de masa equidistaría entre ellos.
@Slarty Ese no es el punto. La ubicación relativa del centro de masa es completamente irrelevante. No importa el tamaño relativo de los dos lóbulos o el centro de masa esté colocado entre ellos, si hay un puente sólido o líquido que los conecta, no simplemente una atmósfera compartida, entonces no puedes caminar, nadar o navegar hacia el centro. de masa, y no encontrarás ningún punto de gravedad cero mientras viajas por la superficie. Si el puente es relativamente delgado, la gravedad puede ser muy baja, pero no puede llegar a cero.
@ LoganR.Kearsley, ciertamente no puedes moverte entre ellos de manera realista (ver mi respuesta). Reflexionando y eligiendo cuidadosamente mis palabras, el centro de masa del sistema entre los dos planetas no estaría en "gravedad cero" sino en caída libre.
@ LoganR.Kearsley Un barco requiere una dirección clara de la gravedad. El agua más pesada en el fondo, el barco más ligero en la parte superior. NO HAY absolutamente NINGUNA MANERA de que suceda en un punto de transición gravitacional entre dos planetas. Un avión es otra cosa. Aún es difícil, pero un avión es posible. La velocidad también ayuda. En teoría, un avión podría alcanzar la velocidad de escape en este escenario.
@Slarty El centro de masa de hecho estaría en caída libre, pero la superficie del océano no se cruza con el centro de masa. La superficie del océano estará desplazada lateralmente desde ese punto por el radio del puente.
@userLTK Si existe un puente oceánico entre los lóbulos, en lugar de tenerlos completamente separados y solo compartiendo una atmósfera, entonces la única forma de llegar a ese "punto de transición" (técnicamente, el punto de lagrange L1) sería sumergirse a propósito. . Nunca te acercarías a él navegando de lóbulo a lóbulo, y siempre habrá una dirección de la gravedad perfectamente clara, apuntando perpendicularmente a la superficie del océano, que seguirá la superficie equipotencial gravitacional de los dos lóbulos. Si el puente es angosto, la gravedad puede ser baja , pero no será cero.
@ LoganR.Kearsley No lo creo. En una gravedad lo suficientemente baja como para que el agua se comporte como el aire. Incluso si hubiera suficiente presión para mantenerse líquido, se hincharía. La boyancia sería inútil y el agua se comportaría más como un remolino que como una superficie y eso si fuera capaz de viajar de un planeta a otro, cosa que también dudo. Atmósfera - tal vez, Agua, No.
@userLTK El agua nunca se comportaría "como el aire". En una gravedad suficientemente baja, sí, la tensión superficial comenzaría a dominar y tendrías problemas. Pero eso solo significa que su puente no es lo suficientemente grueso. Agregue más material o acerque los lóbulos, de modo que se desborden más de sus respectivos lóbulos de Roche, y puede hacer que la gravedad de la superficie en la sección de transición sea tan alta como desee.
@userLTK Obviamente , hay conjuntos de condiciones que harían imposible el paso: el caso extremo es donde el puente es puramente atmosférico y no hay conexión oceánica. Una conexión oceánica meramente tenue es casi igual de mala, posiblemente peor, por las razones que ha expuesto. Pero igualmente obvio, no estamos interesados ​​en esos casos en esta pregunta. Nos preocupan los casos en los que los lóbulos se han desbordado lo suficiente como para crear un puente sustancial cubierto por el océano, una situación que está absolutamente dentro del ámbito de la posibilidad.
@ LoganR.Kearsley Podríamos ir y venir para siempre. Mi punto es que hay conjuntos de condiciones en las que podría ser posible que los planetas compartan una atmósfera. (lo suficientemente grueso como para volar a través de él) - Plutón-Caronte comparten una atmósfera, apenas, pero es muy delgada. NO existe un conjunto de condiciones en las que dos planetas puedan compartir un puente de agua, a menos que se haya construido artificialmente y el giro de 180 grados en la dirección de la gravedad siga siendo problemático para navegar.
@ LoganR.Kearsley Tiene razón si los mundos son esferas uniformes perfectas y no se tocan. Pero creo que otras fuerzas superarían la gravedad en esta situación permitiendo que se formara una especie de puente (ver mi respuesta). Pero si los planetas se acercaran lo suficiente como para tocarse y se acercaran un poco más, habría un puente entre los mundos y el centro de masa estaría dentro de él.
@userLTK Eso es completamente ridículo. Si puede tener un puente aéreo (que puede) y si puede tener un puente terrestre (que puede), no hay absolutamente ninguna razón por la que no pueda tener también un puente de agua. Si es necesario, comience con un puente de tierra y cúbralo con agua.
@Slarty Pareces confundido. En realidad, no has estado en desacuerdo con nada de lo que dije en tu último comentario.
@ LoganR.Kearsley cuando los planetas giran lo suficientemente cerca como para comenzar a compartir la tierra, su sistema sería violento e inestable. Sería más como un puente de magma que un puente de tierra. Los océanos hervirían y todo el sistema sería inhabitable. Un puente aéreo es lo suficientemente difícil, probablemente casi imposible también, pero tal vez, apenas posible.

Respuestas (3)

Si la brecha se cierra con agua, absolutamente podrías navegar de un lóbulo al otro. Y si la brecha solo se salva con la atmósfera, aún podrías volar un avión de un lóbulo al otro, como en la clásica serie Rocheworld de Robert Forward.

Sin embargo, eso supone que el agua en el espacio es líquida . Dado que las áreas "interiores" de un rocheworld reciben mucha menos luz que los polos exteriores, ¡es muy posible que esté congelado!

Pero no tiene por qué ser así, así que supondremos que estamos viendo un mundo lo suficientemente cálido como para tener un puente de agua líquida entre los lóbulos.

Al igual que cuando caminas de un lado al otro de un mundo sólido, la gravedad será baja en el puente. Por lo tanto, tendrá que lidiar con todas las consecuencias de navegar en baja gravedad. Esto no cambiará la profundidad de la quilla de su barco, pero resultará en mayores desviaciones de la media, es decir, su barco se elevará más y se hundirá más mientras se balancea hacia arriba y hacia abajo sobre las olas, y se moverá hacia arriba. -y-hacia abajo más lentamente. Las propias olas también serán más grandes y más lentas.

Las corrientes no se verían significativamente influenciadas por la gravedad per se , pero sí por la temperatura y el giro. Incluso si no está congelado, el puente será una de las áreas de agua más fría del mundo, lo que significa que, en ausencia de masas de tierra que se interpongan en el camino y las fuerzas de Coriolis empujando las cosas hacia los lados, las corrientes cálidas tenderán a fluir hacia él en la superficie, y corrientes frías fluirán lejos de él en las profundidades. Pero, por supuesto, habrásean fuerzas de Coriolis, ¡y bastante fuertes! A lo largo del ecuador, si el mundo es lo suficientemente grande, los mares no deberían verse afectados, pero cerca de los ejes de rotación esperaría fuertes corrientes de rotación. Si el mundo no es lo suficientemente grande para mantener las áreas ecuatoriales del puente aisladas de las corrientes axiales, obtendría corrientes direccionales que van de un lóbulo al otro en un lado y de regreso en el otro lado.

Para una mejor idea de cómo podría ser nadar en baja gravedad, vea aquí . Ese artículo es sobre la Luna, con alrededor de 1/6 de la gravedad de la Tierra; pero tenga en cuenta que si los planetas son básicamente tangentes entre sí (como lo serán los OP, si no son mundos acuáticos con océanos de miles de kilómetros de profundidad), las regiones de baja gravedad tendrán muy poca gravedad. Así que ese artículo de xkcd bien puede ser bastante relevante.

Suponiendo que ambos planetas sean muy similares en tamaño y masa, el área entre ellos no será un buen lugar para navegar o hacer cualquier otra cosa. Dependería de la distancia exacta entre los mundos, pero suponiendo que estén lo suficientemente cerca, se podría formar un puente y llenarse de agua y una gran área alrededor del puente podría llenarse de aire a baja presión.

Pero mucha agua tropical cálida y presión reducida generarán condiciones tormentosas. Sugiero que el área del puente sería inmensamente inestable. En tales condiciones de baja gravedad, cualquier gran sistema de tormentas en circulación que migró hacia el puente fácilmente podría tener suficiente energía para interrumpir el puente por completo. Las tormentas ordinarias pueden enviar rocío en el aire incluso por debajo de 1 g, por lo que, en condiciones de muy baja gravedad, temo pensar en lo que le sucedería a la superficie del mar, probablemente se rompería en una masa de burbujas espumosas arremolinadas y gotas con gran parte de ella. navegando hacia el área de baja presión alrededor del puente y eventualmente regresando para estrellarse contra el puente.

El lodo, la arena y las rocas a menudo son arrastrados por las tormentas en la tierra, incluso por debajo de 1 g. En condiciones de baja gravedad en el puente y sus alrededores, la situación será aún peor. Cualquier tormenta recogerá todo tipo de material de miles de millas a la redonda, incluido cualquier cosa que flote, cualquier lodo o arena de mar poco profundo y la totalidad de los materiales sueltos de cualquier isla.

Sugiero que el puente sería una pesadilla giratoria inestable de agua, espuma, barro, rocas y escombros. Y dadas las circunstancias, no creo que haya ninguna posibilidad de un "día tranquilo". Sería continuo. Las tormentas van a migrar hacia el puente de la misma manera que las tormentas en la tierra migran desde el ecuador hacia los polos, porque el área del puente tiene un momento angular muy pequeño, mientras que todas las demás partes de ambos planetas tendrán un momento angular relativo al puente.

Las tormentas eléctricas probablemente también serían “espectaculares”.

También debo señalar que todo el escenario es inestable y no terminaría bien para ninguno de los dos planetas. Las fuerzas de fricción a través del puente y los efectos de la superficie eventualmente robarían al sistema su momento angular haciendo que los planetas se acerquen cada vez más hasta que se fusionen.

No puedes navegar, volar o caminar entre los mundos. El problema no es la baja gravedad, sino la gravedad cero. Dibujemos una línea desde el mundo A hasta el mundo B. No importa dónde se encuentre cualquiera de los extremos. Obviamente, en un extremo la gravedad apunta al mundo A y en el otro apunta al mundo B. La gravedad es una función continua, por lo que debe haber un punto en algún lugar de esa línea donde las fuerzas se equilibren y estés en gravedad cero.

Tenga en cuenta que los puntos finales no importan, esto es cierto para cualquier línea que dibuje entre los mundos. Traza esos puntos de gravedad cero: obtienes una superficie en el espacio entre los mundos. (Si los mundos son idénticos, el plano será plano. Si no lo son, no estoy seguro de la forma, pero de todos modos no importa). Los puntos en este plano claramente no están bajo el control gravitacional de ninguno de los dos mundos. ¿Cuál es la presión atmosférica en un mundo sin gravedad? Cero, obviamente, ya que no puede contener una atmósfera. Lo mismo sucede aquí: los planetas no pueden retener la atmósfera o el océano que toca este plano y no hay camino entre los mundos que no lo toque. La atmósfera y el océano se desangrarán hasta que ya no se compartan.

La física no es mi fuerte, pero estoy un poco confundido. ¿Estás diciendo que no habría gravedad en todas partes? ¿Cómo iban a permanecer juntos? No puedo entender que no haya gravedad en el área donde están juntos antes de que los dos se fusionen, pero no entiendo por qué todo el sistema carecería de gravedad.
No, no está diciendo que no habría gravedad. Es simplemente que hay dos atracciones gravitatorias muy grandes que trabajan en direcciones opuestas. Cuando estás en el centro de masa de este sistema, el planeta A te empuja hacia un lado con una fuerza x y el planeta B te empuja exactamente en la dirección opuesta con una fuerza x. Así que estás en caída libre. En la caída libre orbital "normal", la fuerza de atracción del planeta se contrarresta con una velocidad extrema que permite que la curvatura del planeta se convierta en un problema importante y que caigas continuamente. En este caso en vez de velocidad extrema tenemos otro planeta
@Slarty Y dado que no necesita velocidad, la falta de velocidad no sostendrá la atmósfera.
esto es falso O más bien, es cierto solo para un punto: el centro de masa. Las cosas en el plano no serán atraídas hacia un planeta u otro, cierto. Pero seguirán siendo atraídos, solo hacia el centro de masa. (Suponiendo que los planetas tengan la misma masa. De lo contrario, se vuelve más complejo)
Refutación simple de la conservación de la energía. Suponga que los planetas se tocan exactamente. Tomo un kg de masa hacia abajo desde el infinito al lado de un planeta lejos del otro planeta, haciendo un trabajo útil. Luego lo muevo a lo largo de la superficie hasta el punto donde los dos planetas se tocan. Esto no puede costar energía, ya que no me estoy alejando del centro de masa de ninguno de los dos cuerpos. Luego lo muevo a lo largo de dicho plano hasta el infinito y repito el ciclo.
@TLW La superficie de un planeta siempre tiene el mismo potencial. Si las superficies se tocan, entonces la superficie tiene gravedad cero. No hiciste ningún trabajo levantando tu kg.
@TLW moverse a lo largo del plano alejándose del centro de masa del sistema cuesta energía. Te estarías alejando de los propios centros de masa de ambos planetas. En el plano, la fuerza neta volvería hacia el centro de masa del sistema.
@Slarty - exactamente. Lo que significa que no perderías la atmósfera / etc.
@LorenPechtel - "No hiciste ningún trabajo levantando tu kg". Y, sin embargo, hice un trabajo útil dejándolo caer. Lo que significa que he construido una máquina de movimiento perpetuo.
Bajarlo a la superficie no te hace ganar nada porque la gravedad es cero allí. La única energía que obtendrá es porque el objeto que cae no coincide con la velocidad de rotación: un gran auge pero a expensas de la energía de rotación del sistema, no una máquina de movimiento perpetuo.
¿Cómo se sentiría navegar en un océano de Rocheworld?
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