planeta binario

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Nuestra propia luna tiene suficiente gravedad para levantar un bulto en el océano, produciendo mareas. Pero, ¿y si el compañero de nuestro planeta fuera aún más grande? Si el compañero fuera tan grande o incluso más grande que el planeta en cuestión, las personas en el suelo podrían sentir su gravedad. Cuando está sobre la cabeza, tiraría de los objetos hasta cierto punto, haciéndolos más ligeros. Cuando estuviera en el otro lado, su atracción se sumaría a la del planeta, lo que haría que las cosas fueran más pesadas.

Uno tendría que trabajar con póquer de jiggery con las masas, distancias y velocidades de estos 2 planetas de modo que el período orbital fuera el solicitado por el OP y la masa del planeta compañero fuera correcta para hacer que el 20% -30% disminuya cuando está por encima. El OP tampoco pidió un aumento del 20-30% en la gravedad, pero eso es lo que obtiene.

En cuanto a lo perceptible, un satélite gigante del tamaño de un planeta sería perceptible para las personas en la superficie del planeta. Estoy seguro de que la temporada de baloncesto estaría programada para cuando esté en lo alto del cielo.

ADENDA de comentarios

Estoy tratando de calcular los números para este escenario, y no puedo obtener ningún resultado "cuerdo". Sin embargo, puede ser un error con mis cálculos: @Will (o cualquier otra persona, para el caso), ¿te importaría? sugiriendo distancia y masa para el satélite que produce la reducción del 20-30% en la gravedad superficial percibida (ignoremos la estacionalidad del efecto por simplicidad)? – G0BLiN hace 2 días

OK @G0BLiN con su nombre de usuario difícil de deletrear. Las matemáticas no son mi fuerte. Pero hay calculadoras para ayudar. Usé este. https://www.omnicalulator.com/physics/gravitational-force

Primero: Tierra Conectando mi propio peso de 100 kg parado en el radio de la Tierra 6371 (6371 km desde el centro de masa) obtengo:

981,7 N / 100 kg = 9,8 m/s ² que es la gravedad de la superficie terrestre. Se ve bien.

Ahora consideremos a Júpiter con 317 masas terrestres y un radio de 69911 km. ¿A qué distancia de la superficie puede existir un objeto en órbita? Metis es la luna más cercana a Júpiter, orbitando a 128.000 km. 128000 + 69911 = 197911 km del centro de masa de Júpiter.

322,5 N / 100 kg = 3,2 m/s ² . Que es aproximadamente un tercio de la gravedad de la Tierra.

Entonces: si estuviera parado en la superficie de la Tierra mirando a Júpiter a 197911 km de altura, Júpiter me levantaría con una fuerza del 30% de la atracción de la Tierra. Me sentiría un 30% más ligero. En el otro lado de la Tierra tengo el diámetro de la Tierra entre nosotros también; si es 12742 entonces la fuerza es de 2,8 N además de los 9,8 de la tierra.

Un problema: para orbitar tan cerca como lo hace Metis, un cuerpo debe moverse muy rápido. Está cayendo hacia Júpiter a buen ritmo y tiene que fallar de manera confiable. Una solución: la Tierra en este escenario orbita en una órbita altamente elíptica.

¡Decir ah! ¡Los gifs funcionan en la pila WB!

Esto también puede abordar la periodicidad: durante gran parte de la órbita de 18 meses, el cuerpo similar a la Tierra está a cierta distancia de su gran compañero jupiteriano. Se acerca en picada durante el período especificado en el OP durante el cual la proximidad permite la reducción de la gravedad descrita anteriormente debido a la gran pareja.

Saliendo de un campo de materia oscura inusualmente denso.

Esto es, esencialmente, equivalente a disminuir la masa del planeta, como sugiere la respuesta de Luke, pero es un mecanismo razonablemente plausible, especialmente en un contexto de ciencia ficción.

La materia oscura fría tendería a aumentar en densidad alrededor de concentraciones de materia bariónica normal. Si la densidad de fondo de la materia oscura ya es bastante alta, esto podría producir un aumento notable en la masa total que se encuentra en el interior de un planeta, aumentando así su gravedad. Tenga en cuenta, sin embargo, que esto no sería genéricamente una gota estática de materia oscura que está unida gravitacionalmente al planeta: es una estructura dinámica, más un evento que una cosa, que consiste en cualquier partícula de materia oscura que pase a través del planeta en en cualquier momento dado, como una ola estacionaria en un arroyo donde el agua sobresale a medida que fluye sobre una roca sumergida. Por lo tanto, si el planeta se aleja de la nube de materia oscura de fondo, o si la nube misma se mueve, esta onda estacionaria de masa adicional se dispersaría y el planeta se dispersaría.

Hay todo tipo de formas de hacer que eso sea periódico. Tal vez la nube esté asociada con el sol del planeta, y el planeta tiene una órbita excéntrica que lo lleva periódicamente más cerca de la parte media (más densa) de la nube y luego hacia los bordes (más delgados). Tal vez la propia nube se expande y contrae regularmente (lo que podría suceder si cada partícula individual de la nube de materia oscura está en una órbita solar muy excéntrica, y todas tienen fases similares), cambiando así periódicamente la densidad de fondo donde orbita el planeta. Tal vez haya una nube coherente de materia oscura orbitando el mismo sol como otro (¡muy grande y difuso!) planeta que intersecta periódicamente al planeta bariónico. Y así sucesivamente. Estoy seguro de que se le pueden ocurrir muchas más posibilidades para variar periódicamente la densidad de la materia oscura que rodea al planeta.

Desafortunadamente, este tipo de cosas, por definición, ¡no serían (directamente) visibles para los habitantes! Pero es la única opción que se me ocurre que podría ser estable en escalas de tiempo geológicas y no mataría a todos en la superficie.

La fuerza de un campo de gravedad viene dada por (G * m) / r^2. Para disminuir la fuerza del campo de gravedad, puedes disminuir m, la masa del planeta, aumentar r, la distancia desde el centro del planeta, o disminuir G, la constante gravitacional.

Disminuir la masa del planeta.

Tu planeta está perdiendo masa sin perder tamaño. ¿Adónde va? ¿Quién lo está tomando? ¿Cómo están sobreviviendo al proceso las personas en la superficie? Estas son preguntas que tendrías que responder.

Aumentar la distancia desde el centro.

Tu planeta se está haciendo más grande sin cambiar de masa. No puedo imaginar cómo sucede esto. ¿Alguien está inflando un globo del tamaño de un planeta dentro del planeta?

La constante gravitatoria está disminuyendo.

Lo llamamos constante porque no se sabe que cambie. Dicho esto, no sabemos por qué debería tener el valor que aparentemente tiene, por lo que no tenemos idea de qué podría causar que cambie. Si el cambio no es local para el planeta, entonces todo en el sistema solar se aleja más ya que sus órbitas ya no son estables. Eventualmente, las cosas comienzan a volar hacia el espacio interestelar para congelarse en la oscuridad para siempre.

Si la fuerza del campo gravitatorio no disminuye, entonces tal vez haya una fuerza que lo contrarreste. Sugiero: fuerza centrífuga (sé que no es una fuerza real, pero parece que lo es para cualquiera en la superficie del planeta)

Fuerza centrífuga

Si su planeta gira cada vez más rápido, entonces las personas cerca del ecuador experimentarían una gravedad cada vez más baja. Las personas cerca de los polos no experimentarán lo mismo con tanta fuerza. Si la Tierra alcanza una velocidad en la que el ecuador se mueve a velocidad orbital (alrededor de 1 rotación cada 90 minutos), las personas que viven allí experimentarían una gravedad cero. Si la tierra se acelera más que eso, entonces se romperá y todos en la tierra morirán.

Como evento cosmológico, creo que el sobrevuelo de un objeto astronómico muy grande puede causar este tipo de efecto. Pero entonces su problema será que su fuerte gravedad inducirá efectos de marea muy fuertes que harán que todos los demás efectos que requirió sean bastante inútiles.

Creo que cualquier cambio significativo en la gravedad de un planeta como lo describe el OP resultaría inherentemente en una órbita desestabilizadora (lo que eventualmente significa estrellarse o volar en algún lugar).

Dicho esto voy a jugar con los flecos de la física.

Propongo que su planeta orbite un agujero negro que periódicamente produce ondas gravitacionales, que creo que si está lo suficientemente cerca de la fuente, tendría un efecto perceptible en la gravedad. Como hemos aprendido de la ciencia de Interestelar, es posible tener un mundo habitable cerca de un agujero negro.

Esta es una especie de respuesta handwavium porque las ondas gravitacionales y sus efectos no se entienden completamente, y mucho menos cuáles serían las condiciones necesarias para tener el equilibrio adecuado de no romperse en pedazos mientras reciben suficiente radiación em para sustentar la vida.