Planeta con doble núcleo

La Tierra tiene un núcleo por la misma razón por la que es un esferoide: la gravedad.

Cuando tienes tantas cosas como las que hay en la Tierra, su propia gravedad es tan grande que simplemente no es lo suficientemente fuerte para mantener su forma. Todo lo que puede hacer es caer hasta que no haya ningún lugar donde caer, lo que conduce a una esfera.

Del mismo modo, los materiales densos se hunden mientras que los más livianos flotan sobre ellos. Con las enormes fuerzas involucradas, la roca sólida actúa en cierto modo como si fuera un líquido muy, muy espeso. (la mayor parte del manto de la Tierra es roca "plástica" como esta en lugar de estar completamente fundida)

El hierro y el níquel son los materiales más pesados ​​que constituyen una parte importante de la masa de la Tierra, y eso es lo que encontramos en el centro. Dos núcleos requerirían tener algo menos denso entre ellos que pudieran desplazarse para alcanzar un equilibrio más bajo.

Podrías girar el planeta hasta que los núcleos estén en equilibrio, pero entonces cualquier cosa por encima de ellos se movería MÁS RÁPIDO que la velocidad orbital y el planeta se separaría.

Podrías moverlos a un ritmo diferente al del resto del planeta, pero la fricción sería asombrosa. Causaría que los núcleos y el planeta se sincronizaran, los núcleos luego se fusionarían. El calor producido probablemente derretiría la superficie del planeta.

Podrías hacer que el planeta sea hueco con dos bolas gigantes orbitando una dentro de la otra. No estoy seguro, pero creo que las bolas que orbitan juntas en el interior serían estables entre sí, pero no serían estables con respecto a la esfera de la misma manera que un Ringworld es inestable en relación con la estrella que contiene. Necesitaría un control de actitud activo para mantener la distancia.

También hay problemas con la construcción de una capa hueca del tamaño de un planeta que pueda sostenerse por su propio peso, o un par de núcleos capaces de soportar girar uno alrededor del otro tan rápido.

Obviamente, tal cosa no es un fenómeno natural, y los núcleos girarían entre sí en minutos, no en cientos de miles de años.

Aparte de eso, el campo magnético de la Tierra es bastante complicado sin necesidad de múltiples núcleos. Entre otras cosas, parece caer ocasionalmente en un comportamiento caótico como si el núcleo fueran varios núcleos (solo hay uno, pero diferentes partes se comportan de manera diferente) y luego puede volver a emerger con el campo funcionando en cualquier dirección. Esto sucede caóticamente en el orden de millones a cientos de miles de años aparte, con los caóticos períodos de transición tomando cientos de años a decenas de miles de años. Esto se llama una inversión geomagnética

Al menos un escritor de ciencia ficción ha usado esto como punto de la trama: la trilogía Neanderthal Parallax de Robert J. Sawyer involucra una inversión geomagnética.

No sé cuán realista es este escenario. Yo pensaría que si se formaran dos núcleos en la Tierra (esto podría suceder en el sistema solar primitivo, si otro protoplaneta de tamaño moderado choca contra la Tierra), chocarían y se fusionarían, formando un núcleo un poco más grande. Para que haya dos núcleos, tendrían que "orbitar" entre sí de manera estable dentro del planeta. Dadas las condiciones extremas allá abajo, dudo que esto sea posible.

Pero eso es demasiado aburrido, al igual que muchas de mis respuestas a las preguntas "Qué pasaría si". Así que profundicemos más. El núcleo de la Tierra es, por supuesto, la fuente de su campo magnético. Su campo se forma por la circulación de líquido fundido en el núcleo exterior, impulsado en parte por la rotación de la Tierra. Esto crea un campo magnético dipolar.

Wikipeda habla brevemente sobre la creación de un campo cuadrupolar , es decir, la creación de cuatro polos. Dos serían "Norte" y dos serían "Sur". Aquí hay una buena visualización. Desafortunadamente, ese no se está cargando aquí, así que elegiré este en su lugar: ^{Imagen cortesía del usuario de Wikipedia Geek3 bajo la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported .}

Aquí está el título:

Líneas de campo magnético de un campo de cuadrupolo idealizado en el plano transversal a la dirección nominal del haz. Las flechas rojas muestran la dirección del campo magnético, mientras que las flechas azules indican la dirección de la fuerza de Lorentz sobre una partícula positiva que entra en el plano de la imagen (lejos del lector)

El título de la otra imagen es este (énfasis mío):

Ejemplo de un campo cuadripolar. Esto también podría construirse moviendo dos dipolos juntos. Si este arreglo se colocara en el centro de la Tierra, entonces un estudio magnético en la superficie encontraría dos polos norte magnéticos (en los polos geográficos) y dos polos sur en el ecuador .

Dudo que veas algún efecto eléctrico, pero es posible que veas una aurora interesante . Una aurora es causada por el viento solar que interactúa con la atmósfera de la Tierra, pero el viento solar también puede interactuar con la magnetosfera de la Tierra para crear algunos efectos geniales. Un cambio en el campo magnético de la Tierra significa un cambio en la magnetosfera, lo que significa algunos eventos asombrosos similares a las auroras. Puede ver esta pregunta para obtener más información.

Los dos núcleos se fusionarían debido a la gravedad. No se puede tener una "órbita" en un entorno con fricción, es decir, en un cuerpo planetario.

Una solución sería tener los núcleos magnéticos, es decir, ferrosos, suspendidos en un supernúcleo de material no magnético de mayor densidad que los núcleos ferrosos. El material debe tener las siguientes propiedades:

• Más denso que el hierro
• Semiplástico a muy alta temperatura y presión
• Plausiblemente se creará durante la formación del planeta.
• no magnético

Tenga en cuenta que en la superficie del planeta la ubicación de los polos magnéticos norte y sur no cambiaría, de hecho, un sistema con un momento angular tan alto parecería más estable que nuestros campos magnéticos actuales que, de hecho, vagan. Las líneas de campo estarían alrededor del centro de rotación de los dos núcleos.

Si desea campos magnéticos excéntricos en el planeta, es posible que desee considerar un núcleo más líquido. Esto es completamente plausible y podría tener un fenómeno en el que aparecen múltiples polos durante algunos años o décadas. Sugeriría darle al planeta una atmósfera más espesa para proteger a los habitantes, y no darle una luna para que el bamboleo del planeta sea más excéntrico.

Como muchos de los otros carteles, la fricción te matará siempre en un sistema como este. Los ingenieros trabajan muy duro para que los sistemas rotativos internos sean eficientes. Sin embargo, la mención de un sistema más parecido a la ingeniería podría funcionar muy bien. Sin embargo, como se mencionó, hueco simplemente no tiene sentido. Recomiendo llenar el interior de una estructura de este tipo con algo con poca o ninguna fricción, incluso a altas densidades. Básicamente, recomiendo un superfluido. Un gigante gaseoso súper masivo (y súper frío) con un núcleo de helio superfluido que atrapó grandes cuerpos sólidos podría soportar esto. Sin embargo, solo en un gigante gaseoso, por lo que las personas vendrían más tarde como viajeros espaciales.

Para tener un "núcleo", necesita un borde afilado para definir como "este es el borde del núcleo". La Tierra no cree que tenga un "núcleo", pero nos resulta útil abstraer la Tierra en un núcleo fundido y un cuerpo exterior no fundido.

La primera pregunta sería qué define este borde y cómo progresa con el tiempo. Sería fácil que el borde se volviera borroso y migrara lentamente hacia el centro.

La segunda pregunta sería qué impide que los dos núcleos se mezclen con el tiempo. Necesitas algo para hacerlo.

Para inspirarme, consideraría mirar el punto grande de Júpiter. Es una tormenta que ha estado rugiendo durante un tiempo tremendamente largo y tiene un borde muy claramente definido. Algo tormentoso y caótico como ese podría proporcionar un núcleo con suficiente empuje para permanecer dividido en dos núcleos en duelo durante mucho tiempo.

Algunos cuerpos en nuestro sistema solar parecen exhibir superrotación . Esa podría ser una forma más plausible de obtener tales efectos, especialmente si haces que la piel, grumosa como la nuestra con contenidos más gruesos que las cuencas, interactúe con el cuerpo rígido interno, con otro océano en el medio.