¿Es este planeta posible en la vida real?

En la serie Halo hay un planeta habitable llamado Harvest con un diámetro de 4.012 kilómetros y una gravedad del 99% de la de la Tierra, aunque el planeta solo tiene el 9% de la masa de la Tierra. Si tal planeta es posible, ¿cuáles son algunos de los factores que podrían conducir a su formación?

Se puede encontrar más información sobre el planeta aquí .

Respuestas (4)

Haciendo un simple cálculo de densidad, obtengo

ρ = 0.09 METRO 4 3 π R 3 15.97  gramos/cm 3
A modo de comparación, aquí hay una lista de las densidades promedio, ρ ¯ , de los planetas del Sistema Solar :
Planeta ρ ¯  (g/cm) 3 Mercurio 5.4 Venus 5.2 Tierra 5.5 Marte 3.9 Júpiter 1.3 Saturno 0.7 Urano 1.3 Neptuno 1.6
Esto significa que su planeta tendría una densidad mucho mayor que cualquiera de los planetas del Sistema Solar. Busqué algunas curvas de radio de masa de Seager et al. (2008) . Su planeta tiene una masa bastante baja, por lo que es posible que sus modelos fallen en ese régimen, pero su mundo ( 0.09 METRO 0.315 R , todavía cae en la pista de hierro puro.

Mira una composición planetaria más parecida a Ceres. Rocoso con gran cantidad de agua/hielo. Dado que no obtendrá mucha compresión del núcleo, la composición debe ser de aproximadamente un 50 % de roca y un 50 % de agua o hielo.

La gravedad parece correcta. Me centraré en el otro lado: la densidad. Debería ser obvio que un planeta así tiene que ser muy denso, pero ¿cuán denso exactamente?

Primero, cifras específicas sobre la gravedad: el diámetro de la Tierra es de aproximadamente 12740 km, por lo que la gravedad de Harvest en comparación con la Tierra sería de aproximadamente 0.09*(12740/4012)^2... ya que 12740/4012 es aproximadamente 3.175, esto viene a ser (aproximadamente) 0,91.
Para obtener un resultado de 0,998 (como en la wiki), necesitamos que la masa sea 0,998/(3,175)^2, o alrededor del 9,89 por ciento de la de la Tierra. Esto se puede representar fácilmente como "9 por ciento" si se redondea al número entero más cercano (¿de dónde es esa cifra de todos modos? No pude encontrarla en el artículo vinculado); Usaré esta cifra en los siguientes cálculos (la otra cifra hace que la densidad sea un 10 % menor, pero no cambia mucho la conclusión).

Ahora para la densidad. Un planeta de la misma densidad que la Tierra y 3,175 veces menor de diámetro tendría una masa (3,175)^3 veces menor; combinando con lo anterior, la densidad debe ser unas 3,17 veces mayor que la de la Tierra, o 3,17*5,515 -es decir, unos 17,5- gramos por centímetro cúbico.
Esta es una densidad extremadamente alta para un objeto planetario normal... para cualquier cosa, realmente: eso es más de 1,5 veces la densidad del plomo (11,3 g/cm^3), y solo un 10 % menos denso que el tungsteno y el oro (19,3 g/ cm^3). También es aproximadamente un tercio más denso que el núcleo interno de la Tierra (13 g/cm^3).

¿Puede existir un planeta con una densidad tan alta? En principio, sí, pero prácticamente tendría que formarse artificialmente. (Siendo el universo de Halo lo que es, eso no es tan imposible).
Los metales tan pesados ​​y densos como para crear un planeta de este tipo se forman naturalmente casi solo en supernovas, y no en cantidades especialmente grandes, por lo que no son particularmente comunes. (o, al menos, mucho más raro que los metales menos densos). Por lo tanto, es poco probable que un planeta se haya formado naturalmente compuesto solo por ellos (o en su mayoría).
Si tal planeta, una vez creado, podría haber sido habitable es una pregunta difícil por separado; En mi humilde opinión, probablemente no si de alguna manera se formó naturalmente (o, en general, si se deja solo durante un tiempo suficiente), y todas las apuestas están canceladas si se creó artificial y geológicamente recientemente (es decir, en los últimos millones de años).

No puede contener una atmósfera. La retención atmosférica se basa en la velocidad de escape, no en la gravedad de la superficie.

Para aquellos que quieren las matemáticas:

Primero, calculadora de velocidad de escape : 5,98 km/seg.

En segundo lugar, para convertir esto en lo que se puede celebrar:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Las moléculas ligeras, como las que contienen hidrógeno, se pierden pronto. Este mundo tiene una atmósfera tan buena como la de Marte, y fíjate cómo es allí.

a veces corto y dulce es todo lo que necesitas :)
Así que calcúlalo.

En una palabra.

Sí.

Probablemente sea un poco menos de 0,98 de gravedad terrestre. Está más cerca del 92%.

Trivial para probar si conoces las leyes de la gravitación .

Bueno, sí, pero ¿podría existir un planeta con una densidad tan baja? Esa es la pregunta que se está haciendo.
@ HDE226868, creo que es más denso que la Tierra.
Olvidaste poner los metros dentro del cuadrado, esto resultó en unidades incorrectas. Además, la ley de Gauss es bastante innecesaria para esto, la ley de Newton es directamente relevante. Además, ya sabes lo que significaba el primer comentario, no hay razón para ser pedante por un simple error.
Estoy trabajando en un cálculo sobre la densidad en este momento. (La cifra del 92% es aproximadamente correcta, por cierto).
Cálculos fijos para gravedad y densidad. La densidad de la Tierra es de ~5,5 g/cm^3, la de este planeta es de ~16 g/cm^3 y el osmio natural es de ~22 g/cm^3. Así que este planeta es bastante factible.
Entonces, ¿funcionaría un núcleo de osmio/hierro con un manto delgado de silicato? El planeta también podría tener un campo magnético como Mercurio que ayudaría a desviar el viento solar.