¿Qué tipo de cuerpo celeste podría perforar un planeta como la Tierra sin pérdida de trayectoria o pérdida mínima de velocidad?

¿Qué tipo de cuerpo extraterrestre podría atravesar con éxito un lado de un planeta similar a la Tierra, atravesar todos los estratos, atravesar el núcleo y luego continuar a través de los estratos y atravesar el otro lado de dicho planeta, luego continuar hacia el espacio, todo mientras mantiene su trayectoria y velocidad?

¿Cuál tendría que ser el tamaño, composición, ángulo de penetración y velocidad de dicho cuerpo extraterrestre para que esto suceda? ¿Qué tipo de daño se vería en el cuerpo planetario que fue impactado de esta manera? Y dicho impacto, penetrando todo el cuerpo planetario, tendría efectos a largo plazo como gravedad, terremotos u otros fenómenos que plagan el planeta, posiblemente causándole supervivencia a largo plazo, o incluso desestabilización en el futuro.

*Esta es mi primera pregunta al sitio.

¿Quieres que quede algo del planeta? Si no, ¿estrella de neutrones?
Defina "mantener su trayectoria y velocidad". ¿Están prohibidos los pequeños cambios? Si es así, nada en absoluto cumplirá con sus criterios, ya que todo lo que conocemos tiene su trayectoria afectada por la gravedad (y todo lo que tiene masa en reposo también tiene su velocidad afectada).
Los neutrinos, producidos por las estrellas, pasan limpiamente a través de la tierra sin incidentes. ¿Califican? ¿Cuál es la definición mínima de un cuerpo varietal?

Respuestas (5)

Eso es simple: un agujero negro con una masa en el rango de 1 sol o menos. Nada más servirá.

La masa del agujero negro es tan grande que cualquier masa que absorba al atravesar la Tierra no lo ralentizará.

El radio (o al menos el horizonte de sucesos) de un agujero negro de 1 sol es de unos 3 km, y para un BH de 0,1 sol es de unos 300 metros. En cualquier caso, una interpretación ingenua de un cuerpo de este tipo que pasa a través de la Tierra es que simplemente hace un agujero en forma de galleta que se llenará después del paso. Sospecho que un agujero de 300 metros proporcionaría buenos terremotos pero no una catástrofe global. Por ejemplo, Project Gnome detonó una bomba nuclear bajo tierra y produjo una cavidad de 50 metros de diámetro sin mayores resultados sísmicos. Es cierto que un túnel a través de la tierra tiene una escala bastante diferente, pero al menos en la corteza sospecho que no causaría grandes distorsiones.

En el caso de un BH de 0,1 sol, la masa transferida por dicho tránsito ascendería a aproximadamente 5 X 10 15 kg, lo que parece mucho, pero sería alrededor 2.5 X 10 14 la masa del agujero negro, y ralentizaría el BH en una cantidad similar.

Y puede considerar agujeros negros aún más pequeños, ya que son tan masivos que no se ralentizarán. Y dado que el radio de Schwarzchild va como la masa del agujero, el tamaño del tapón de masa absorbida durante la penetración permanece en la misma proporción, por lo que el cambio de velocidad sigue siendo el mismo para diferentes tamaños. Para el análisis ingenuo.

Por supuesto, la vida no es simple, y los efectos del disco de acreción producirían MUCHA energía, incluso a alta velocidad de cierre y breves tiempos de interacción. Además, incluso para tiempos de interacción breves, la atracción gravitatoria en la "superficie" del agujero negro es tan alta que es seguro que se acumulará masa adicional.

Otros objetos más mundanos simplemente no penetrarán en un cuerpo como la tierra. Sé que puedes encontrar videos de YouTube de tipos que arrojan agujas a través de una placa de vidrio, dejando solo un pequeño orificio, pero no funciona así a grandes escalas de tamaño y velocidad. Pequeño y rápido hará tanto daño como grande y lento, y la profundidad del cráter ni siquiera cambiará mucho. Es la energía lo que cuenta.

"Nada menos servirá". Sin embargo, usted sugiere que los BH más pequeños podrían cumplir los requisitos. ¿Una ligera contradicción? De hecho, sospecho que ese es mi análisis ingenuo hecho, cualquier BH podría hacerlo. Un BH sol-masa parece un poco extremo. Hubo una sugerencia de que el impactador de Tunguska era un micro-BH, ahora desacreditado, pero básicamente el BH habría atravesado y salido por el otro lado. La ausencia de evidencia de una herida de salida micro-BH arruinó eso como una explicación de Tinguska.
¡Tiene que ser un micro BH con una masa considerablemente más pequeña que la Tierra, de lo contrario su efecto gravitacional sobre el resto de la Tierra será al menos tan drástico como la actividad sísmica! Aumentar temporalmente la masa del núcleo de la Tierra a una masa solar aplanaría completamente todo en la superficie, y luego está el efecto de marea a medida que se mueve.
Un agujero negro primordial con una masa tan pequeña como 10 13 kg aún no se habrían evaporado. Eso es tan pequeño que si su paso a través de la tierra ni siquiera podría ser notado excepto por instrumentos, si los sitios de entrada y salida fueran ambos océanos.
@ a4android - Vuelva a leer. No dije "Nada menos servirá". Dije: "Nada más servirá". La diferencia es que quería enfatizar que tiene que ser un agujero negro, en lugar de un trozo exótico de materia "normal". Y si presta atención a la oración anterior, pedí "un agujero negro con una masa en el rango de 1 sol o menos" y aprecié completamente la necesidad de "o menos".
Mis disculpas. Un error de transcripción. Sabiendo que apreciaste completamente la parte menor, tiene más sentido tu respuesta.

Ninguno

No se conoce ningún material que pueda penetrar 12 000 km de planeta y no destruirse en el proceso, y menos manteniendo su velocidad (lo que sería una imposibilidad física).

Ok, entonces los neutrinos pueden, pero no creo que eso fuera lo que tenías en mente.

Los agujeros negros son los candidatos obvios. Ver otras respuestas. Los Micro-BH podrían confundirse con impactadores masivos que golpean la Tierra, pero siempre hay dos eventos de impacto en lados opuestos de la Tierra. Lo cual es, si lo piensas bien, un claro indicio.

Un pequeño trozo de cuerda cósmica también calificaría. Tiene que ser pequeño, porque piezas más grandes podrían tener la masa de una galaxia. La cuerda cósmica, siendo de naturaleza de defecto masivo en el espacio-tiempo, penetraría en la Tierra como si no estuviera allí. Cuanto más grande era el trozo de (pequeña) cuerda cósmica, más catastróficos eran sus efectos.

Tanto con las penetraciones de BH como de las cuerdas cósmicas podría haber poderosos efectos gravitatorios transitorios. Con los micro-BH, esto no se notaría, pero una vez que el BH fuera una fracción apreciable de la masa de la Tierra, se podría sentir un aumento repentino en la gravedad de la superficie. Aunque este efecto podría estar enmascarado por el aumento masivo de la actividad sísmica que lo acompaña. Básicamente, habría un gran terremoto, a nivel mundial. Las cuerdas cósmicas tienen más masa por unidad de longitud que cualquier otra cosa en el universo, así que espera oleadas gravitatorias transitorias repentinas.

Efectivamente, ya sea con BH o con cuerdas cósmicas, habría eventos de doble impacto. Esto podría variar desde una simple caída de un meteorito hasta un evento de Tunguska y hacia arriba. La Tierra sonaría como una campana. Habría terremotos acompañantes.

Hay una serie de posibles explicaciones para la materia oscura. Sin embargo, parece que la materia oscura podría atravesar la Tierra como si no estuviera aquí. Si bien esto depende de la naturaleza precisa de la versión de la materia oscura; en su mayoría parece haber una falta total de una constante de acoplamiento entre la materia oscura y la materia ordinaria. Esto, por supuesto, significa que no tendría ningún efecto en nuestro planeta. ¡Y gracias a Dios por eso!

Además de estos candidatos a objetos celestes que penetran en la Tierra, existen, como señaló Michael Karnerfors, los neutrinos. Atraviesan la Tierra sin producir ningún efecto significativo. Hay neutrinos pasando por todos nuestros cuerpos en cada momento del día. Una de esas extrañas peculiaridades de la naturaleza física.

Más allá de los agujeros negros, una babosa de neutronio que viaja a una alta fracción de c debería atravesar la tierra con poca interrupción. Esto supone que hay algún medio artificial de mantener el neutronio en la densidad de las estrellas de neutrones.

Los extraños de materia de quarks son otro candidato, suponiendo que generalmente repelen la materia en lugar de convertir catalíticamente la materia en otros extraños. Existe cierta evidencia controvertida de que tales eventos han tenido lugar, según el análisis de las redes sísmicas globales. En 1993, se registraron dos eventos separados que podrían interpretarse como materia de quarks atravesando la tierra.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Quark materia estrella

Dado que se cree que la materia de los quarks podría crearse en la formación de estrellas de neutrones (la hipótesis de la materia estable de los quarks), el universo podría estar lleno de esa materia, y cualquier evento con suficiente energía para desintegrar una estrella de neutrones o desprenderse de un trozo sustancial acelerará la pieza a una fracción alta de c . A esa velocidad, las diminutas partículas de materia de quarks ni siquiera se ralentizarán cuando golpeen un planeta de materia normal.

Un agujero negro probablemente podría hacer eso. Vienen en todos los tamaños, desde microagujeros negros hasta mucho más grandes de lo que mi cerebro puede soportar.

Un agujero negro microscópico no tendría un efecto apreciable, pero puede crecer hasta un tamaño que tenga el efecto que desee lograr, hasta absorber todo el sistema solar.