¿Qué tan grande podría ser Hyperion y permanecer poroso?

tl; dr - Aparentemente, los planetas rocosos pueden tener costras porosas hasta una profundidad significativa, debajo de la cual termina la porosidad debido a la presión de sobrecarga litostática , mientras que los objetos más pequeños como Fobos pueden tener vacíos internos significativos.

Aparentemente, la luna de Saturno, Hiperión , tiene una porosidad$>40\%$:

Hyperion es el satélite de forma irregular más grande conocido de Saturno y la única luna observada que experimenta una rotación caótica. El trabajo anterior ha identificado la superficie de Hyperion como distinta de otros pequeños objetos helados, pero dejó las causas sin resolver. Aquí presentamos imágenes de alta resolución que revelan una apariencia única similar a una esponja a escalas de unos pocos kilómetros. El mapeo muestra una alta densidad superficial de cráteres relativamente bien conservados de dos a diez kilómetros de diámetro. También hemos determinado el tamaño y la masa de Hyperion, y calculado la densidad media como 544 ± 50 kg m ^-3 , lo que indica una porosidad de >40 por ciento. La alta porosidad puede mejorar la conservación de los cráteres al minimizar la cantidad de eyección producida o retenida y, en consecuencia, puede ser el factor crucial en la elaboración de esta superficie inusual.

- "La apariencia de esponja de Hyperion" (2007-07-05) [referencias omitidas]

Una luna de Marte, Fobos , alguna vez se pensó que era hueca , aunque ahora su porosidad se estima en$30\% \pm5\% ,$que aparentemente sugería grandes vacíos internos:

[1] Presentamos los resultados independientes de dos subgrupos del equipo Mars Express Radio Science (MaRS) que analizaron de forma independiente los datos de seguimiento de radio de Mars Express (MEX) con el fin de determinar de manera consistente la atracción gravitacional de la luna Fobos en la nave espacial MEX, y de ahí la masa de Fobos. Nuevos valores para el parámetro gravitatorio (GM = 0,7127 ± 0,0021 × 10 ⁻³ km ³ /s ² ) y densidad de Fobos (1876 ± 20 kg/m ³) proporcionan nuevas restricciones significativas en el rango correspondiente de la porosidad del cuerpo (30% ± 5%), proporcionan una base para una mejor interpretación de la estructura interna. Concluimos que el interior de Fobos probablemente contiene grandes vacíos. Cuando se aplican a varias hipótesis relacionadas con el origen de Fobos, estos resultados son inconsistentes con la proposición de que Fobos es un asteroide capturado.

– "Determinación precisa de la masa y la naturaleza de Fobos" (2010-05-07)

Aparentemente, la corteza lunar de la Tierra tiene una porosidad estimada que varía de$10\%$a$20\%$, aunque cae alrededor$10\, \mathrm{km}$a$20\, \mathrm{km}$hacia abajo debido a la " presión de sobrecarga litostática " :

La misión Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) está proporcionando datos de gravedad de alta resolución sin precedentes. La señal de gravedad en relación con la topografía disminuye de 100 km a 30 km de longitud de onda, equivalente a una densidad uniforme de la corteza de 2450 kg/m ³ que es 100 kg/m ³ menor que la densidad requerida a 100 km. Para explicar este comportamiento dependiente de la frecuencia, presentamos modelos de compactación de rocas bajo presión litostática que producen porosidad estratificada radialmente (y por lo tanto densidad) y examinamos la extensión de profundidad de la porosidad. Nuestro modelado y análisis respaldan la afirmación de que la densidad de la corteza debe variar de la superficie a la corteza profunda hasta en 500 kg/m ³ . Encontramos que la densidad superficial del megagolito es de alrededor de 2400 kg/m ³con una porosidad inicial de 10 a 20%, y esta porosidad se elimina a los 10 a 20 km de profundidad debido a la presión de sobrecarga litostática. Nuestros modelos de densidad estratificada proporcionan ajustes mejorados a los datos de misión primaria y extendida de GRAIL.

– "Características globales de la estratificación de la porosidad y la densidad dentro de la corteza lunar a partir de la gravedad GRAIL y los datos topográficos del altímetro láser del Orbitador Lunar" [PDF] (2014-03-26)

Y una investigación relativamente reciente (2017) sugiere que la corteza de Marte podría ser similar a la de la luna de la Tierra en términos de densidad/porosidad:

Los científicos de la NASA han encontrado evidencia de que la corteza de Marte no es tan densa como se pensaba anteriormente, una pista que podría ayudar a los investigadores a comprender mejor la estructura interior y la evolución del Planeta Rojo.

Una densidad más baja probablemente significa que al menos parte de la corteza de Marte es relativamente porosa. En este punto, sin embargo, el equipo no puede descartar la posibilidad de una composición mineral diferente o tal vez una corteza más delgada.

“La corteza es el resultado final de todo lo que sucedió durante la historia de un planeta, por lo que una menor densidad podría tener implicaciones importantes sobre la formación y evolución de Marte”, dijo Sander Goossens del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Goossens es el autor principal de un artículo de Geophysical Research Letters que describe el trabajo.

Los investigadores mapearon la densidad de la corteza marciana y estimaron que la densidad promedio es de 2582 kilogramos por metro cúbico (alrededor de 161 libras por pie cúbico). Eso es comparable a la densidad promedio de la corteza lunar. Normalmente, la corteza de Marte se ha considerado al menos tan densa como la corteza oceánica de la Tierra, que tiene unos 2.900 kilogramos por metro cúbico (alrededor de 181 libras por pie cúbico).

– "Nuevo mapa de gravedad sugiere que Marte tiene una corteza porosa" (2017-09-13)

Luego, en cuanto a la Tierra, aquí hay un diagrama de densidad:
$\hspace{50px}$,
mostrando que el repentino salto de densidad debajo de la corteza en la discontinuidad de Moho . Presumiblemente, cualquier porosidad significativa tiende a terminar en ese límite.

"Parámetros físicos de satélites planetarios" enumera las densidades de muchos cuerpos más pequeños del sistema solar a partir de los cuales se pueden inferir rangos de porosidad para cuerpos más pequeños, aunque no enumera directamente las porosidades.

Hay límites de cuán grande puede ser un cuerpo sin ser "redondo". Los límites dependen de qué tipo de materiales componen el objeto. Para un objeto helado, el tamaño es de unos 400 km, para un objeto rocoso, está más cerca de los 600 km. Tenga en cuenta que Hyperion es principalmente hielo, y alrededor de 135 km en su dimensión más ancha.