No estoy seguro de si esta pregunta pertenece aquí o en Physics SE, pero estoy publicando aquí debido al aspecto ficticio del cuerpo celeste.
Estoy escribiendo una historia en la que los humanos descubren un pequeño cuerpo celeste del tamaño de un planeta al que llaman Eurarch . Después de la investigación, descubren que Eurarch tiene un núcleo ubicado en uno de sus extremos donde la densidad es aproximadamente 2,5 veces mayor que en cualquier otro lugar del planeta.
Se las arreglan para aterrizar y establecer una colonia en el extremo opuesto, donde la atracción gravitacional es más débil. Se envía una expedición para viajar durante meses hasta el extremo más denso de Eurarch y, a medida que la gravedad parece ser cada vez más fuerte, finalmente llegan a su destino.
Descubren que el núcleo denso de Eurarch es una construcción artificial y parte de él logra expulsar cualquier objeto inanimado que termine demasiado cerca del núcleo hacia el otro extremo del planeta, manteniendo así el núcleo artificial denso en un extremo.
La gravitación de Eurarch es uno de los puntos clave de mi historia y me gustaría saber si es posible un cuerpo celeste donde la gravedad sea más fuerte a medida que viaja hacia el "núcleo". Si es así, estoy casi seguro de que no puede ser un globo terráqueo, pero no puedo descifrar cuál sería su forma.
Si tiene un planetoide que tiene forma de disco o huevo como las lunas internas de Saturno o Haumea , obtiene una situación en la que los efectos de la gravedad son mayores en las partes hundidas del planeta que en las partes extruidas. Esto se debe a que la mayor parte de la masa se acercó al observador.
Los planetoides en forma de disco suelen tener un giro que ayuda a contribuir a que se aplane y tendrán un ciclo de día y noche. Los planetas con forma de huevo se bloquean por mareas a la estrella y generalmente no tienen un giro , no causan un ciclo de día y noche porque el eje Y se alinea con la fuente de luz. Las lunas en forma de huevo tendrán un ciclo de día y noche una vez al mes mientras orbita su planeta padre.
Dado que esto es una cosa de Clark Tech de todos modos, deberá alejar manualmente el calor generado por dicho mecánico para tener un planeta incluso potencialmente habitable. VER: la respuesta de cmaster sobre lo que sucede si no haces esto.
Debido a que el núcleo empujará la materia directamente hacia abajo y atraerá la materia a su alrededor para mantenerse, hará que el planeta sobresalga en el otro extremo formando un huevo. La tectónica de placas se moverá muy rápido en este mundo; entonces, la zona de baja gravedad será MUY volcánica y todo el mundo experimentará terremotos continuos. Las civilizaciones necesitarán migrar constantemente lejos del núcleo para evitar que sus ciudades sean arrastradas hacia él.
Además, la transición de la gravedad no será tan suave como podrías pensar. Debido a que el mundo será más delgado a lo largo de los "lados", la gravedad fácilmente podría ser tan fuerte o más fuerte que cuando te acercas al núcleo por las mismas razones que mencioné anteriormente. Además, la gravedad estará inclinada hacia el núcleo. Entonces, el mundo entero se sentirá como una ladera gigante que se inclina hacia el centro. Esto también significa que si su mundo tiene una hidrosfera, todos los ríos fluirán hacia el lado central de su mundo donde formará lo que probablemente sea su único océano. La zona de baja gravedad será un páramo oscuro, frío y seco... a excepción de todos esos malditos volcanes. Además, el océano puede ser MUY profundo o casi inexistente dependiendo de qué tan cerca de la superficie esté el núcleo. Si está rompiendo la corteza, entonces cualquier agua líquida que se forme en este mundo simplemente será succionada de regreso al manto, pero si el núcleo está debajo de la corteza y si la edad y composición de este mundo es similar a la de la Tierra. Toda esa actividad volcánica hará que el mundo produzca agua nueva mucho más rápido que la Tierra, y este océano podría extenderse fácilmente más allá del lado diurno del planeta, dejándolo sin tierra seca con luz solar para colonizar.
Incluso sin ser un páramo fundido, este no sería mi elección de mundos para visitar, y mucho menos tratar de vivir en él.
Un gran cuerpo de una densidad significativamente mayor tendería a hundirse hacia el centro del planeta.
Un cubo de oro lo suficientemente grande, por ejemplo, rompería la superficie rocosa y se hundiría hacia el centro de la Tierra (y probablemente colapsaría por su propio peso).
Además, un desequilibrio significativo de la distribución de masa alrededor del eje de rotación perturbaría significativamente la rotación del planeta (¿alguna vez has visto imágenes de personas tirando un borde en una lavadora giratoria?).
Dado que su estructura artificial es tan grande como para afectar significativamente la gravedad del planeta, creo que cae en los casos anteriores.
Un cuerpo muy pequeño puede ser no esférico, o tener alguna forma extraña que puede tener su núcleo no en su centro directo, lo que es "muy pequeño" depende de lo que está hecho el cuerpo . Las estimaciones del límite superior para cuerpos no esféricos son aproximadamente kg.
A medida que el cuerpo se hace más grande, la gravedad hace que la roca, el hielo, etc. se rompan y caigan "hacia abajo", y formen una esfera centrada sobre el centro de gravedad.
Si tu cuerpo tiene una masa lo suficientemente pequeña como para no colapsar y volverse esférico, pero se volvió esférico por algún otro medio (por ejemplo, los extraterrestres lo minaron), y esa esfera no se alinea con el centro de gravedad, esto podría existir.
Algunos jugando con las matemáticas sugieren una esfera con un radio de 300 km, masa kg, con el centro de gravedad desplazado por 100 km, podría funcionar. La gravedad en un lado sería el 2,5 % de la tierra, en el otro lado sería ~10 %.
Son posibles tamaños más grandes, siempre que la masa se mantenga lo suficientemente baja como para no colapsar. Podría tener regiones huecas o estar hecho de algo realmente ligero. Una división de 600-400 sería aproximadamente 1% - 2,5% de gravedad.
El blanco marca el centro de gravedad.
Esto podría ser cualquier forma. Huevo. Cubo. Cigarro. tetraedro. Todo lo que quieras. Siempre que la masa sea lo suficientemente pequeña como para no colapsarla en una esfera uniforme con centro de gravedad en el medio, puede tener la forma que desee.
El planetoide no puede tener un giro decente, se tambalearía.
Además, cualquier cosa que orbite esto se dará cuenta bastante rápido de que el centro de gravedad está descentrado, algo que intente orbitar a una altura de ~ 190 km chocará contra su colonia. Esto hubiera complicado el acuerdo.
Descubren que el núcleo denso de Eurarch es una construcción artificial y parte de él logra expulsar cualquier objeto inanimado que termine demasiado cerca del núcleo hacia el otro extremo del planeta, manteniendo así el núcleo artificial denso en un extremo.
El problema es que tu núcleo mágico está creando constantemente cantidades increíbles de energía cuando levanta la materia fuera de su propio pozo de gravedad. Esta energía se convertirá en calor a medida que la materia se hunde hacia el núcleo. Y cuanto más fluida se vuelve la lava del planeta, más rápido fluye hacia atrás y se genera más energía al moverla hacia arriba para mantener la forma de huevo del planeta.
Esta pregunta trata sobre un entorno muy similar, donde el agua se teletransporta constantemente desde el fondo de la Fosa de las Marianas hasta el Sahara. La conclusión es que la energía creada por la mínima teletransportación es suficiente para convertir el clima de la Tierra en uno parecido a Venus. Su configuración está creando mucha más energía porque en realidad requiere que la materia se levante lo suficientemente lejos del pozo de gravedad para que el cambio en la aceleración gravitatoria sea notable. Esto requiere levantar el asunto en el orden de los 5000 km, en comparación con los cuales el ascenso de 11 km desde la Fosa de las Marianas hasta el Sahara es solo una broma.
Siento no tener mejores noticias para tu historia.
Si la gravedad es tan fuerte, atraerá al planeta a una esfera alrededor de sí mismo. Entonces diría que no, la situación que describe no es posible usando nuestras teorías de formación planetaria.
Además, no habrá una diferencia significativa en los efectos de la gravedad sobre tus astronautas de un extremo al otro. No sentirán que se vuelven más pesados a medida que se acercan al lugar denso, la caída de la gravedad es demasiado alta para que los humanos sientan un cambio en los efectos en una distancia que podrían viajar en meses (a pie, supongo)
La situación que describe no es un equilibrio estable, pero dado que está describiendo algo que se crea y mantiene artificialmente, creo que esto no es un problema. La razón por la que no es un equilibrio estable es que la región opuesta a la masa compensada, el "extremo", está cuesta arriba en el potencial gravitacional. El material de esta región fluirá cuesta abajo. Puedes pensar en ella como esencialmente una montaña muy alta en el mundo, y las montañas solo tienen una altura máxima antes de hundirse por su propio peso. Además, como alguien señaló anteriormente, el "núcleo" pesado tendería a hundirse hacia el centro del planeta a menos que la roca debajo de él sea inusualmente rígida, y si el núcleo es tan denso como para alterar el potencial gravitatorio en un planeta, ningún material existe que es lo suficientemente rígido. (Con más precisión, dado que el núcleo es aparentemente mucho más denso que el resto del planeta, el planeta tenderá a hundirse para rodear el núcleo). Pero estos son efectos a largo plazo, y usted describe un mecanismo que está expulsando activamente material de la región de alta gravedad a la baja, así que creo que simplemente puede suponer que este mecanismo estabiliza la situación.
AlexP
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