¿Existe una forma (realista) de que exista un planeta así?

No.

El tiempo de exposición mínimo para una foto de este tipo es de unos 10 minutos (360 grados en 24 horas significa que para tener arcos de 15 grados necesitas una hora de exposición; cinco minutos producirán arcos borrosos de menos de tres grados).

La persistencia retiniana escotópica (luces brillantes vistas de noche) tiene un tiempo de relajación de alrededor de 1/10", más lento que el normal que es de alrededor de 1/25" pero aún demasiado.

Necesitarías comprimir esos 10 minutos (600 segundos) en una décima de segundo, lo que significa una rotación seis mil veces más rápida que la de la Tierra , una revolución cada 15 segundos aproximadamente, o 4 rpm.

A esa velocidad, incluso si el planeta es mucho más pequeño y más denso que la Tierra, en el ecuador (digamos 3000 km de radio) obtienes una aceleración centrífuga superior a cincuenta mil G (la aceleración centrípeta es proporcional al cuadrado de la frecuencia de rotación. Seis mil veces la velocidad te da treinta y seis millones de veces la fuerza; incluso dividir el radio por dos te deja con un aumento de dieciocho millones de veces). El planeta se desintegraría casi instantáneamente.

No se puede simplemente aumentar la persistencia de la visión postulando solo un decaimiento escotópico realmente largo, porque estamos tratando con un factor de seis mil; en ese momento, solo mover la cabeza comprometería completamente su visión. Tendrías que moverte miles de veces más lento. Pero esto significa que los días pasarán y verás el cielo ardiendo de vez en cuando. Entonces, necesitas también una noche perpetua (al menos en la zona habitable del planeta).

Podrías obtener algo así, por lo tanto, en un planeta muy pequeño donde los humanos vivían en un tiempo más lento (por ejemplo, Sight of Proteus de Charles Sheffield , y Between the Strokes of Night nuevamente de Charles Sheffield). Si su "día" realmente durara dieciséis años, verían un cielo nocturno de 24 horas así. Por supuesto, necesitaría no tener ningún día, así que hágalo muy pequeño y bloqueado por mareas en una estrella muy cercana y muy tenue (o un agujero negro, por ejemplo, en Incandescencia de Greg Egan), o haga que sea un planetoide rebelde lejano lejos de cualquier estrella.

El escenario estaría a medio camino entre Between the Strokes of Night y, quizás, la historia de fondo de Surface Tension de Blish : los humanos se encontraron en un planeta perpetuamente oscuro y de muy baja gravedad. Hay algunas reacciones biológicas disponibles, pero los tiempos de recolección de energía son demasiado largos para sostener la vida humana (la energía en un campo de trigo requiere la producción solar de un año y puede alimentar a X humanos durante un año. Disminuya la energía debido a la oscuridad, y X cae, por lo que bajo que ya no tienes población).

Así que su solución es hacer trampa. Al ralentizar el tiempo percibido utilizando el S-Space de Sheffield en un factor de seis mil, los humanos creados mediante bioingeniería recibirán seis mil veces más luz y podrán ver. Y los lentos cultivos semiorgánicos de la tierra crecerán seis mil veces más rápido, suministrando las materias primas para producir todo lo demás para una población que requiere seis mil veces menos alimentos y oxígeno. Además, la gravedad insignificante de este asteroide aparentemente se multiplica (9,81 metros por segundo al cuadrado, pero un segundo ahora son casi dos horas) y, las ondas manuales rápidamente , ahora es casi exactamente normal en la Tierra.

Editar: planeta rápido.

¿Qué pasaría si, en lugar de que el planeta girara más rápido sobre su propio eje, la velocidad a la que el planeta orbita alrededor de su estrella aumentara enormemente? ¿Se podría establecer la masa de dicha estrella, la distancia del planeta a ella y la velocidad a la que orbita la estrella de una manera que permita que las estrellas aparezcan como líneas?

La rotación todavía tiene más o menos la misma velocidad: necesitamos una rotación de cinco grados para que tenga lugar en menos tiempo del que tarda la imagen perceptible en desvanecerse. El planeta tiene que girar muy rápido alrededor de su primario. Esto está en la línea de los planetas púlsares (un ejemplo es PSR_J1719-1438 b , también conocido como el "Planeta Diamante", se cree que es el núcleo de diamante comprimido de una estrella destrozada, ¿qué tan genial es eso ?). En verdad, cualquier planeta que orbite lo suficientemente cerca de un objeto lo suficientemente masivo servirá.

El problema es que el planeta necesita estar aún más cerca y/o la estrella más pesada que el caso del púlsar, lo que coloca al planeta dentro del disco de acreción de una probable estrella de neutrones o un agujero negro; de hecho, este último es el escenario exacto de Incandescencia de Greg Egan . Es muy dudoso que las condiciones generales, principalmente la densidad del flujo de radiación, permitan a las personas permanecer al aire libre y mirar las estrellas.

Pero si pudieran y lo hicieran, sí, podrían ver algo como la imagen que buscas. Sospecho firmemente que, independientemente de lo que vieran, se las arreglaría para ser aún más alucinante. Paralelo al "eje de los cielos", podrían ver el Fantasma Azul del Anillo de Humo de Larry Niven . Y alrededor, la Carretera de los Dioses .

No cambies el planeta, cambia la biología.

Permita que los habitantes de su planeta seleccionen el modo de exposición prolongada para sus ojos (quizás una mejora en la visión nocturna). Sería inútil la mayor parte del tiempo, pero si la persona lo selecciona, podría ver esa imagen.

En su trilogía ortogonal, el autor/matemático Greg Egan reinventa la física y un efecto secundario es un cielo nocturno comparable a lo que has pedido. En sus novelas, las estrellas producen estelas de movimiento a medida que cruzan el cielo porque la velocidad de la luz no es constante: diferentes longitudes de onda viajan a diferentes velocidades, produciendo una raya rojo-azul que revela la trayectoria de la estrella a medida que las longitudes de onda llegan al espectador en diferentes momentos. .

Reinventar la física puede ser un poco más de lo que pide o está preparado para implementar.

Para responder a la pregunta como se hizo: no, no es posible que el cielo presente al ojo humano una imagen exactamente como en la imagen, simplemente porque el ojo humano no tiene un "obturador" para establecer tiempos de inicio y finalización nítidos para La exposición. Si el planeta girara muy muy rápido (ver la respuesta de L.Serni para el cálculo de la velocidad de rotación), y el eje de rotación del planeta estuviera inclinado con respecto al plano orbital, y el observador estuviera cerca de un polo (para que experimentaran continuas cielos oscuros), entonces pueden observar algo similar, es decir, observarían las estrellas como arcos; sin embargo, los arcos no tendrían la luminancia uniforme que se muestra en la imagen, sino que tendrían una cabeza brillante y una luminancia decreciente hacia la cola.

El problema fatal es que el planeta necesitaría rotar tan rápido que inmediatamente se rompería; sin mencionar que lejos de los polos, cualquier habitante sería arrojado al espacio exterior, junto con cualquier agua líquida... Por supuesto, puedes imaginar que los ojos de los habitantes tienen tiempos de descomposición de imagen increíblemente largos; pero en este caso su utilidad se vería muy disminuida.

Si hubiera alguna razón por la que los meteoros entraran en la atmósfera del planeta en espiral, podrían verse así, pero muy brevemente para cada racha:

Sin embargo, las estrellas detrás de ellos seguirían siendo puntos de luz estacionarios.

Bueno, empujando los límites de una historia ficticia, podría haber mucha contaminación de fósforo en la atmósfera superior causando el efecto. Sería un efecto visual y las estrellas en realidad no se estarían moviendo tan rápido.

Si pudiera torcer y/o rotar el espacio-tiempo de una manera, entonces podría tener los efectos de rotación sin destrozar el planeta. Cómo lograr esa rotación está más allá de la ciencia y el descubrimiento conocidos, pero el espacio-tiempo no plano es un aspecto muy real de la física, por lo que no es un gran salto para otras manipulaciones, ya sean naturales o artificiales.

Si te ayuda, visualiza una bola de plástico flotando en el desagüe de una bañera grande mientras se vacía. La pelota girará con el agua y rotará. En relación con el agua que se drena, la rotación es bastante lenta ya que la bola gira con el agua, pero en relación con el resto del agua estancada en la bañera, la rotación puede ser mucho más rápida.

Más o menos, pero podría requerir una gran chapuza para que funcione:

Use la dilatación del tiempo colocando su planeta muy cerca de un enorme agujero negro y colóquelo en una órbita rápida, pero no demasiado cerca para que se rompa.

El tiempo de exposición mínimo para una foto de este tipo es de unos 10 minutos (360 grados en 24 horas significa que para tener arcos de 15 grados necesitas una hora de exposición; cinco minutos producirán arcos borrosos de menos de tres grados). Ahora esos

¡Ahora esos 10 minutos de exposición pueden ocurrir en un abrir y cerrar de ojos! O más bien tu ojo tardó 10 minutos en parpadear desde un punto de referencia externo debido a la dilatación del tiempo. Tenga en cuenta que esto no es realmente una exposición larga y tiene más en común con el desenfoque de movimiento rápido

De acuerdo, por cada parpadeo de 10 minutos fuera del campo de dilatación del tiempo que han ocurrido, esas estrellas no se están moviendo muy rápido, solo parecen estarlo. Por el contrario, parece que se está moviendo muy lentamente para cualquier observador remoto.

Obstáculos

Vas a tener que ser muy particular, por un lado, no quieres un planeta demasiado grande, ni acercarte demasiado, o tu planeta sufrirá las fuerzas de las mareas. Esto significa volcanismo, calor y, en el caso extremo, ser desgarrado por partes.

En consecuencia, las estrellas también aparecerán desplazadas hacia el azul debido a los efectos de la dilatación del tiempo.

También puede tener efectos adicionales de dilatación del tiempo a medida que el planeta gira, lo que lo acerca al agujero negro. Estos efectos deben ser pequeños, de lo contrario el planeta se desgarrará.

Así que probablemente estemos viendo una luna pequeña. Cuanto más pequeño, mejor, definitivamente tiene actividad volcánica y sísmica de algún tipo, incluso si se trata de volcanes criogénicos (ver lunas jovianas en nuestro propio sistema)

También enfrentará problemas con los viajes espaciales, y será más fácil de eludir si se deshace del ciclo de día y noche, cualquier estrella que pueda proporcionar la luz del día es absorbida por el agujero negro o en órbita, lo que significa que los días durarían un mucho tiempo y tienen longitudes inconsistentes.

Es probable que este planeta requiera una luna o esté en algún tipo de formación binaria para evitar que se bloquee por mareas. También deberá asegurarse de que el agujero negro haya despejado su entorno, un gran disco de acreción oscurecerá su vista y probablemente matará toda la vida en el planeta, si no destruye o atrae el planeta.

Basta con decir que la vida en este planeta sería muy incómoda.

Otras consecuencias

Desde fuera del sistema, su planeta parecerá estar en cámara lenta. Recuerde, aquí no hay un efecto de exposición prolongada, solo estrellas que se mueven rápidamente. En su lugar, la apariencia deseada se obtiene mediante el desenfoque de movimiento.

Esto también significa que la apariencia deseada de las estrellas desaparecerá en metraje de alta velocidad de fotogramas, no apunte ninguna cámara en cámara lenta hacia el cielo.

¡Sí, pero!

Bueno, voy a estirar la pregunta en la línea de la respuesta de Gary y decir: "Si los humanos evolucionaron para vivir en un planeta con muy poca luz". Los humanos tenemos una persistencia visual corta porque nuestro planeta es muy brillante durante el día. Como probablemente sepa, la capacidad de formar imágenes es directamente proporcional a la cantidad de fotones que inciden en sus retinas. Entonces, bajo un cielo brillante, obtienes fotones más que suficientes para ver lo que sucede con solo una exposición muy breve. Pero en una noche sin luna, puede que te lleve un tiempo mirar algo para reunir suficientes fotones para adivinar lo que estás mirando.

Los telescopios ópticos y las cámaras pueden ver mucho mejor que los ojos humanos, no solo porque tienen colectores de luz gigantescos, sino también porque pueden recolectar fotones durante mucho tiempo y formar una sola imagen a partir de ellos. Si los humanos terminaran en un planeta con una estrella tenue (o lejos de su estrella, por lo que el día aún estaba oscuro) y poco peligro (pocos o ningún carnívoro, no muchos peligros naturales), entonces se podría decir que están presionados para adaptarse a los bajos niveles de luz.

Trasfondo

Tal vez los humanos se estrellaron en el planeta con suministros mínimos y aprendieron a vivir en armonía pero sin tecnología avanzada. O los humanos podrían ser exploradores ultraecológicos que tienen una directiva social para colonizar planetas de la manera menos disruptiva posible (es decir, la contaminación lumínica masiva está estrictamente prohibida). O podrían estar protegiendo el planeta como una reserva astronómica, con condiciones ideales para construir grandes telescopios sin contaminación lumínica industrial.

Quizás toda la flora del planeta subsista con energía geotérmica, y hay muy poca energía para cualquier animal que se mueva rápidamente. A medida que los humanos reduzcan la velocidad al ritmo del planeta, la necesidad de ópticas rápidas disminuirá. La persistencia visual aumentaría, para reunir más fotones, y la luz se desvanecería a medida que se movieran, o se quedarían quietos pero el planeta giraría.

Matemáticas

Es una broma. No voy a hacer los cálculos. Solo señalaré que las estrellas en su imagen solo están borrosas más de una docena de grados, lo que es quizás 1 hora de exposición. Si su planeta es más pequeño/más rápido, plausiblemente podría reducir esto a unos 10 minutos de persistencia. Eso es bastante grande en comparación con los milisegundos de persistencia de la visión terrestre, pero si su día es mucho más oscuro y no hay necesidad de una acción urgente, esta es una forma de adaptarse.

¿Qué pasaría si todos en el planeta ganaran la lotería "Aquí es donde se encuentra nuestro planeta"? Completamente científicamente factible (aunque hilarantemente improbable), podría ser el caso de que estén viendo cadenas de estrellas apretadas que, por casualidad, se ven así cuando se ven desde su cielo nocturno. Podrían ser algunas estrellas no lineales, incluso, la mayoría de ellas son así, tal vez como resultado particular de cómo se formó el universo a su alrededor.

Me pregunto si podrías ser capaz de hacer trampa.

Para obtener este tipo de rayas de las estrellas, necesitaría que el planeta girara muy rápido, como mencionan otros, ya que las estrellas están muy lejos y realmente no se moverán en relación con el planeta.

Pero, es posible que pueda obtener algunos de los mismos efectos de los objetos celestes que están mucho más cerca, ya que no necesitarían moverse tanto para dar un arco de movimiento aparente más grande. Probablemente podría obtener rayas de esa manera, aunque es posible que no sean tan circulares.

Pensé que si tuvieras un cinturón de asteroides en la siguiente órbita, podrías tener muchos objetos pequeños (visibles a través de la proximidad). Incluso podrían moverse relativamente rápido en relación con el planeta, en la dirección opuesta, lo que ayudaría a reducir la velocidad necesaria para formar rayas. Especialmente si lo que sea que haya causado el cinturón de asteroides era relativamente reciente (en una escala planetaria), por lo que los trozos todavía se movían a una velocidad (relativamente) alta.

Alternativamente, si tuviera nubes de desechos espaciales de algún evento planetario reciente que estuviera relativamente cerca del sistema, serían atraídos hacia la estrella y podría parecer que se alargan a medida que las partes más cercanas se atraen más rápido que las más externas, por lo que que por un tiempo aparecerían como rayas contra el cielo nocturno.

En cualquier caso, todavía vería motas de estrellas en el cielo nocturno, podrían ser más débiles o más difíciles de ver debido a las rayas más brillantes (esencialmente contaminación lumínica), pero serían visibles en algunos lugares. Y es casi seguro que las rayas cruzarían el cielo paralelas a su rotación, en lugar de rotar en un patrón circular como lo muestra la imagen original.

Si... podemos ignorar el hecho sin importancia de que todos estarán muertos y hechos pedazos, entonces sí (al menos eso creo, será difícil de verificar).

Todo lo que necesitamos es que el planeta esté lo suficientemente cerca de un agujero negro para que la dilatación del tiempo gravitacional se vuelva notable.

Si el tiempo pasa más lento desde tu punto de vista, entonces el tiempo en el universo restante pasa más rápido.

Si bien no verás rayas debido a la rotación de tu planeta (¡en realidad gira más lento!), verás rayas porque las estrellas no son estacionarias. Y si eres lento, entonces, ¡diablos, se mueven rápido!

Lo curioso es que el tiempo también pasa más lento para la luz emitida, por lo que la luz se mueve más lentamente cuanto más se acerca a ti (o más bien, al agujero negro). Entonces, parte de esa luz lenta aún tendrá que llegar a tus ojos mientras la estrella ya se ha movido notablemente hacia los lados, y deberías tener un buen efecto de raya.

Entonces, básicamente, necesitas el planeta de Miller , donde un minuto es lo que... ¿7 años en la Tierra?