¿Planetas gemelos siameses?

Premisa

Quiero explorar la posibilidad de un planeta extremadamente deforme. Si tuviéramos que extrapolar lo que hemos observado de nuestro sistema solar y los planetas extrasolares descubiertos hasta ahora, tendríamos que ser conservadores acerca de tal posibilidad porque no se ha descubierto nada por el estilo. Además, nuestra comprensión de la física nos dice, en igualdad de condiciones, cuanto más masivo es algo, más esférico se vuelve (típicamente no una esfera perfecta). Este fenómeno se ve fácilmente en los asteroides ya que son menos masivos que los planetas, pueden tomar la forma de un gemelo siamés:

Asteroide Itokawa, descubierto en 1998 por LINEAR

Ahora bien, si estuviéramos considerando planetas enanos muy pequeños, esto sería pan comido, porque al igual que los asteroides, la masa puede ser pequeña para cuerpos deformes. Sin embargo, estoy interesado en los gemelos siameses que son como la tierra . Entonces, con todas las probabilidades antes mencionadas en contra de esta idea, todavía me pregunto si en algún lugar del vasto, vasto universo podría haber un extraño accidente de proporciones astronómicas que podría permitir que un planeta tenga un gemelo siamés. Algunas formas en las que pensé acercarme están a continuación. La negrita denota la parte de la idea que creo que necesita la mayor parte de una verificación de la realidad :

  • los planetas gemelos siameses parecen grandes, pero tienen núcleos huecos , lo que permite que su masa sea lo suficientemente pequeña como para que los planetas se deformen.
  • la forma del planeta gemelo siamés se mantiene a través del equilibrio de fuerzas. Algo está separando los planetas en la cantidad justa en contra de la gravedad para que exista la forma del gemelo siamés. ¿Quizás un agujero negro rebelde a la distancia correcta?ingrese la descripción de la imagen aquí

Pregunta: ¿Puede ser plausible alguna de mis ideas para que tomen forma mis planetas gemelos siameses de masa terrestre? Si así lo desea, siéntase libre de formular hipótesis sobre su propio conjunto de circunstancias de "tormenta perfecta".

Métrica de éxito: crear cuerpos gemelos siameses de masa terrestre (realmente ya no podemos llamarlos planetas, porque no son redondos) que permanezcan así durante al menos 100 millones de años (en otras palabras, no tiene que ser permanente). Si la solución es estadísticamente remota, está bien. La clave es simplemente no violar ninguna ley conocida de la física. Más aclaraciones:

  • Masa: ambos gemelos tienen una masa cercana a la Tierra

  • Fusion Onset: puede ser en la formación o más tarde

  • Área de Fusión: región ecuatorial de planetas
  • Grado de fusión: configurable. Podría ser una unión ligera o una unión profunda. Referencia rápida en el siguiente diagrama:

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  • Otro: otras cosas como la composición del planeta, los objetos cercanos son completamente configurables
La definición de un planeta implica un cuerpo que ha sido redondeado por su propia gravedad. Si no es redondo, no es un planeta.
Es posible que desee considerar reducir el tamaño de las imágenes agregando una "m" antes de la extensión del archivo ("blahblah m .jpg"), menos las comillas y los espacios.
Piense en un planeta del tamaño de la Tierra como si fuera una gran bolsa de hierro fundido con una piel del grosor de una cáscara de naranja. Golpee dos de ellos, e inmediatamente se unirán en una gota más grande o hierro fundido y la piel se reformará a medida que se enfríe. El proceso de "blobbing" ocurrirá en horas, aunque las ondas de choque pueden tardar años en asentarse.
¿Entiendes que la traviesa bodega negra atraerá tanto al planeta A como al planeta B?
@AlexP Esperaba que la física permitiera un agujero negro de cierto tamaño y de la distancia justa para atraer solo al Gemelo A. Pero quizás tengas razón. ¿Quizás también podríamos suponer un pequeño agujero negro frente al Gemelo B? De esa manera, los tirones son simétricos en el sentido de que los gemelos siameses son atraídos por cada agujero negro con la suficiente suavidad como para no destruirlos, pero con la fuerza suficiente para contrarrestar la gravedad que los atrae entre sí. Entonces, ¿serían más plausibles dos agujeros negros más pequeños?
¿Qué mantiene a los dos pequeños agujeros negros sobre los planetas? La gravedad funciona en ambos sentidos, véase la tercera ley de Newton: toda acción tiene una reacción igual y opuesta. El agujero negro atrae al planeta significa que el planeta atrae al agujero negro con la misma fuerza.
@Jasper, revisa las fechas en esta publicación y la que vinculaste como duplicado. En todo caso, esa publicación (15 de julio de 18) es un duplicado de esta (29 de junio de 18). Si está seguro de que son duplicados, es posible que desee retirar el voto aquí y enviarlo allí. (Tenga en cuenta que no estoy convencido de que sean duplicados, ya que ese otro parece tener un impacto y este no).
@JBH: verifiqué las fechas, pero las leí mal porque ambas eran de julio de 2018. Curiosamente, hay situaciones en las que una pregunta anterior se ha cerrado "válidamente" como un duplicado de una pregunta más nueva.
A veces se le llama rocheworld , y en realidad es físicamente posible: los lóbulos de Roche te permiten hacer trampa en el límite de Roche. El autor de la novela citada era físico y hacía los cálculos. Aquí hay otro ejemplo hecho por otro físico.

Respuestas (4)

TL; DR: No es probable. Lo que estás buscando se llama un contacto binario. Pero podrías tener binarios sin contacto.

Una vez que entran en la fase de unión leve , cualquier velocidad u otra fuerza que los mantenga separados será superada por su atracción mutua. El efecto de tu agujero negro rebelde no puede ser estable, y las velocidades relativas de los planetas disminuirán a medida que se fusionen.

Un planeta con suficiente masa necesariamente se redondeará por su gravedad en el corto plazo (astronómicamente hablando). Esto se llama equilibrio hidrostático .

La influencia gravitatoria de otros cuerpos, o su propio giro, puede hacerlo más excéntrico (un esferoide en lugar de una esfera perfecta), pero seguirá siendo bastante redondo.

¿Cuánta masa lleva un cuerpo astronómico al equilibrio hidrostático (HE)? Dependerá de la composición del planeta, pero tener un interior líquido ayuda mucho. De todos modos, la respuesta es mucho menor que la de la Tierra.

Como referencia, la luna de Saturno, Japeto , es el objeto más grande del sistema solar que se sabe que no está en HE, pero aún así es redondo:

ingrese la descripción de la imagen aquí
Jápeto visto por Cassini. Tomado de Wikipedia

Su masa es 1/5000 de la de la Tierra. Sobre cualquier cosa por encima de eso se redondearía.

Aunque es difícil obtener un límite de masa por encima del cual todo se convierte en HE, es útil tener algunas ideas en consideración:

  • Ceres , con la mitad de la masa de Iapetus, está en HE
  • Mimas , con un 25 de la masa de Ceres, tiene forma de HE
  • El resultado de la colisión de dos planetas necesariamente generará suficiente calor para licuarlos parcialmente, facilitando el posterior HE.

En cuanto a los planetas binarios sin contacto , son posibles . Tenga en cuenta que cuanto más se acercan, más probable es que se bloqueen por mareas.

Si se acercan lo suficiente, las mareas los ralentizarán y les impedirán mantener la distancia. Una vez que se acerquen aún más, se convertirán en un contacto binario , pero será de corta duración en escala astronómica. sus atmósferas causarán fricción y se descompondrán rápidamente en una colisión (catastrófica).

Hay una serie de estrellas binarias de contacto , casi tocándose, pero separadas por su propia presión. Después de varios millones de años, comienzan a compartir una envoltura común (atmósfera análoga), pero se teoriza que expulsan parte de su envoltura, pierden contacto o se fusionan en un período de años (no millones, lo siento).

Las estrellas binarias de contacto parecen ser menos frecuentes a medida que disminuye la masa de las estrellas involucradas, porque se vuelven menos estables .

¡Eso es enorme! Es posible que desee considerar reducir el tamaño de las imágenes agregando una "m" o incluso una "s" antes de la extensión del archivo ("blahblah m .jpg"), menos las comillas y los espacios.
@FoxElemental, gracias. no sabia eso

¿Puede alguna de mis ideas para que mis planetas gemelos siameses de masa terrestre tomen forma ser plausible?

No, no para un cuerpo de masa terrestre

los planetas gemelos siameses parecen grandes, pero tienen núcleos huecos

Esta configuración es altamente inestable: el material más denso se hundirá hacia el centro de masa. Entonces, el centro hueco no duraría, especialmente después de un impacto que necesariamente derretirá parte, si no todos, los planetas.

Algo está separando los planetas en la cantidad justa en contra de la gravedad

se parte de una esfera. puede obtener un elipsoide debido a la rotación o una forma abombada por un tirón constante desde una dirección.

¿Puede alguna de mis ideas para que mis planetas gemelos siameses de masa terrestre tomen forma ser plausible?

No

Creo que la hipótesis de la atracción externa podría explorarse más a fondo. Supongamos que tuviéramos dos gemelos siameses, elipsoides de masa terrestre. Tal vez no sean planetas en el sentido convencional de la palabra, pero si tienen la masa de la Tierra y están unidos, eso es todo lo que necesitamos para tener éxito en mi pregunta. (Dejé de usar "planeta" para evitar confusiones)
@ArashHowaida, por encima de cierta masa no puedes escapar de la forma esférica...
Sí, lo admití en mi pregunta. El punto es más bien, si el gemelo A está a punto de chocar con el gemelo B, pero un agujero negro rebelde (o algo más) atrae al gemelo A en la posición e intensidad correctas que facilita la forma del gemelo siamés. No creo que esto contradiga el vínculo entre masa y forma esférica. Es solo una circunstancia afortunada que da como resultado la forma del gemelo siamés, ¿no?
@ArashHowaida, luego serán dos masas parcialmente fundidas, que volverán a alcanzar el equilibrio (forma esférica)
No estoy seguro de cuál es el marco de tiempo en su equilibrio, pero la métrica de éxito solo necesita 100 millones de años en forma de gemelo siamés. Supongamos que ocurriera otro extraño accidente que enfriara los planetas al mismo tiempo que el agujero negro atraía al Gemelo A.
@ArashHowaida Hay muy pocos accidentes extraños que "enfrían" los planetas (es mucho más fácil agregar calor que eliminarlo). Además, las tensiones de marea causadas por la proximidad del agujero negro y la otra masa serían más que suficientes para mantener ambas masas fundidas hasta que se alcanzara el equilibrio.

La idea ha sido explorada en la ficción. Me pregunto si usted puede estar interesado en ejemplos?

Hal Clement escribió un clásico de la ciencia ficción basada en la física sobre un planeta masivo, que gira rápidamente y, por lo tanto, es muy achatado y tiene un peso mucho mayor en los polos que en el ecuador: https://en.wikipedia.org/wiki/Mesklin

En el semanario infantil 'TV Century 21', una historia de la tira cómica 'Zero-X' presentaba un 'primer planeta gemelo siamés conocido': ¡dos formas de rosquilla unidas! (Recuerdo haberlo visto entonces, pero no lo he rastreado más. El primer número se publicó el 23 de enero de 1965; con el número 105 (21 de enero de 1967) Angus Allan y Mike Noble agregaron Zero-X, continuando hasta 1968. )

Varias obras han presentado una Tierra hueca (en particular, el reino interior Pelucidar de Edgar Rice Burroughs, con un sol central propio y una luna interna) u otros mundos huecos; por ejemplo, entre las muchas historias de Zoromes de Neil R. Jones está 'The Sunless Mundo' (Amazing Stories, diciembre de 1934).

¡Feliz lectura!

Sí. Se llama Rocheworld, o Contact Binary

El primer ejemplo ficticio que conozco es del físico y novelista de ciencia ficción dura Dr. Robert L. Forward, quien usa el término Rocheworld. También existe el término binario de contacto, aunque se usa más comúnmente para las estrellas.

Aquí hay otro ejemplo hecho por otro físico, el Dr. Luke Campbell. Nota al margen: Vergeworlds es un escenario de ciencia ficción dura bastante fascinante, y recomiendo mirarlo tanto por su tecnología, extraterrestres compatibles con Fermi y método FTL compatible con Relativity (dos palabras: "ataque de causalidad").

La razón por la que funciona a pesar de estar en los límites de Roche del otro es porque los lóbulos de Roche y, en esas escalas, la naturaleza fluida de los cuerpos estropea las cosas.

Hay dos consecuencias interesantes a tener en cuenta en un mundo así. A pesar de la gravedad variable, siempre es normal a la superficie: el suelo siempre es horizontal, incluso en la extraña región donde los dos lóbulos se tocan. Y la atmósfera tiene la misma presión en todas partes: si la zona de gravedad superficial mínima es demasiado débil para mantener la atmósfera, no habrá atmósfera en toda la superficie.

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