Asteroid im Asteroidengürtel erlangt plötzlich die Schwerkraft der Erde

Betrachten wir zunächst, was es bedeutet, einen Asteroiden mit der Anziehungskraft der Erde auszustatten. Nehmen wir an, der Asteroid ist Ceres, der massereichste Asteroid im Gürtel. Ceres hat einen Radius von 473 Kilometern. Jetzt wissen wir, dass die Erdbeschleunigung 9,8 beträgt$\frac{\text{m}}{\text{s}^2}$. Die Formel ist

Umstellen ergibt

$G$handelt von$6.673 \cdot 10^{-11}\text{N}\cdot\text{m}^2\text{kg}^2$. Das Ersetzen gibt uns$m \approx 3 \cdot 10^{22} \text{kg}$. Zum Vergleich: Die Erde ist etwa 200-mal massiver. Der Mond der Erde ist mehr als doppelt so massiv.

Eine Verkleinerung des Asteroiden würde die notwendige Masse verringern. Die Masse ist proportional zum Quadrat des Radius, also würde der halbe Radius ein Viertel der Masse ergeben. Die Dichte ist jedoch umgekehrt proportional zur dritten Potenz des Radius und proportional zur Masse. Eine Halbierung des Radius würde also die Dichte verdoppeln.

Oder da dies eine Kugel wäre,

Das ist mehr als selbst das dichteste Element Osmium (22,6). Neutronium kann so dicht sein, aber es erfordert die Art von Drücken, die in einem Neutronenstern vorhanden sind, um sich in diesem Ausmaß zu komprimieren.

Zu deinen Fragen:

1. Minimal. Dies ist im Wesentlichen dasselbe, als würde man einen Körper von 40 % der Größe des Erdmondes in den Asteroidengürtel stecken. Es kann die Ablenkung einiger der nahegelegenen Asteroiden erhöhen, aber es ist unwahrscheinlich, dass es ausreicht, um den Gürtel zu durchbrechen.

2. Minimal. Es wäre dem Mars am nächsten, aber immer noch weiter vom Mars entfernt als der Mars von der Erde. Und es ist viel kleiner als die Erde (in jeder Hinsicht, aber am wichtigsten nach Masse).

3. Wahrscheinlich nicht. Es ist nicht genug Masse, um Neutronium zu stabilisieren. Es ist also ein schwarzes Loch. Die Herausforderung besteht natürlich darin, die Außenseite aus einem Material zu bauen, das stark genug ist, damit sie nicht in das Schwarze Loch fällt. Ich überlasse es jemand anderem, festzustellen, ob das möglich ist oder nicht.

Rahmen-Challenge:

Warum ich glaube nicht, dass Ihre Idee nicht funktionieren würde

Erstens, wenn „er ​​bereits fast das gesamte Geld seiner Investoren ausgegeben hat“, dann kann er es sich nicht leisten, den Asteroiden mit genügend Material zu füllen, um die Schwerkraft der Erde zu simulieren. Außerdem kann es unbeabsichtigte Nebenwirkungen haben, wie z. B. die Instabilität der Umlaufbahn oder das Einziehen von Trümmern (da der Asteroid wahrscheinlich keine Atmosphäre hat, um Trümmer zu verbrennen, da er eine so geringe Schwerkraft hat).

Zweitens ist möglicherweise nicht einmal genug Material vorhanden, um die Schwerkraft der Erde zu simulieren. Wenn Sie die Schwerkraft eines Planeten simulieren wollten, bräuchten Sie dafür die Ressourcen eines Planeten. Sie werden nicht in der Lage sein, Ihre Materialien von der Erde zu bekommen, da jedes Material auf der Erde zu seiner eigenen Schwerkraft beiträgt. Wenn Sie anfangen, Tausende von Kubikkilometern Material von der Erde zu schöpfen und es vom Planeten zu transportieren, wodurch die Schwerkraft der Erde verändert wird, werden viel mehr Menschen wütend auf Sie sein als nur Ihre Investoren.

Ganz zu schweigen von dem logistischen Albtraum, all das notwendige Material durch den Weltraum zu Ihrem Asteroiden zu transportieren, dem Treibstoffverbrauch, der Bezahlung der Arbeiter, der Bergbauausrüstung und allen möglichen Dingen. Selbst wenn Sie das alles schaffen, müssen Sie den Asteroiden aushöhlen (und hoffen, dass er nicht so um Sie herum zusammenbricht) und ihn dann mit dichterem Material füllen - alles sehr kostspielig , nicht gut für jemanden mit einem begrenzten Budget und wahrscheinlich auf einer begrenzten Zeitskala.

Wenn das Ziel darin besteht, die Fahrgeschäfte zum Laufen zu bringen, lassen Sie die Fahrgeschäfte einfach ihre eigene Fortbewegung erzeugen

Eine viel effektivere, einfachere, billigere und tatsächlich plausible Lösung besteht darin, die Wagen stattdessen mit Kraftstoff oder Strom zu betreiben, wodurch Räder unter dem Wagen angetrieben werden, wodurch dieser beschleunigt wird. Wenn Sie dies auf diese Weise tun, können Sie wahrscheinlich schneller fahren als auf der Erde, da es im Weltraum keinen Luftwiderstand gibt und Sie weniger Schwerkraft auf den Asteroiden ziehen. Ihre Fahrt könnte ständig beschleunigen, bis Du hast die Bremse betätigt.

Das Hinzufügen konventioneller Masse wird für Ihren Unternehmer nicht gut funktionieren.

Um das Problem zu vereinfachen, nehmen wir für den Moment an, dass wir nicht in einen bestehenden Asteroiden bauen, sondern unseren eigenen bauen. Unser Baumaterial wird hauptsächlich Wolfram mit einem Hauch schwererer Elemente sein, um seine Dichte auf gleichmäßige 20 g/cm^3 oder 20.000 kg/m^3 zu bringen. Wir werden eine perfekte Kugel bauen, weil es die Mathematik viel einfacher macht.

Die Oberflächengravitation eines Körpers hängt von seiner Masse, seinem Radius und der Gravitationskonstante ab. Da wir von einer perfekten Kugel mit gleichmäßiger Dichte ausgehen und die gewünschte Oberflächengravitation kennen, können wir nach dem Radius auflösen: etwa 1750 km oder etwa das Vierfache des Radius von Ceres . Sie nähern sich fast der Größe von Merkur an und übertreffen ihn tatsächlich um einen schmalen Rand.

Drehen wir das also um, indem wir den Radius dieses Mal auf 50 km festlegen. Für die erdähnliche Oberflächengravitation beträgt die erforderliche Masse "nur" etwa 3,7 * 10^20 kg - etwa ein Drittel einer Ceres oder etwas mehr als eine Vesta . (Wenn man 8 Flora als Richtwert nimmt, trägt der Asteroid selbst wahrscheinlich etwa 1 % zu dieser Masse bei.) Da die Masse konzentrierter und der Radius der Oberfläche viel kleiner ist, brauchen wir nicht annähernd so viel davon. Das ist natürlich ein Problem an sich: Das Material, das wir in den Asteroiden einbauen, müsste eine Dichte in der Größenordnung von 200.000 kg/m^3 haben oder etwas dichter als der Kern der Sonne . (Und bevor Sie fragen, nein, Sie können für diesen Zweck kein Sonnenkernmaterial ernten: es

Daher eine Singularität. Laut dieser Antwort würde ein 1-Mikrometer-Schwarzes Loch in der richtigen Nachbarschaft liegen und sollte eindämmbar sein. (Es wird eine interessante Zeit, es innerhalb des Asteroiden an seinen Platz zu bringen.)

Die Folgen für den Rest des Sonnensystems sollten vernachlässigbar sein. Wie bereits erwähnt, gibt es im Asteroidengürtel bereits Objekte vergleichbarer Masse; Eins mehr sollte keinen großen Unterschied machen. Die Planeten haben alle deutlich mehr Masse als Ihr Schwarzes Loch und werden mehr oder weniger davon unberührt bleiben.

Der Asteroidengürtel wird mit ziemlicher Sicherheit gestört, es sei denn, Sie ersetzen Vesta tatsächlich durch Ihr Schwarzes Loch. Andere Asteroiden, die Ihrem neuen superschweren Asteroiden nahe kommen (wenn man bedenkt, dass dies in astronomischer Hinsicht nah ist, nichts, was Menschen als "nah" erkennen würden), werden ihre Umlaufbahnen abgelenkt haben. Langfristig wird dies wahrscheinlich dazu führen, dass einige von ihnen aus dem Gürtel geschleudert werden und möglicherweise einen unglücklichen Planeten treffen. Ihre Einwohner werden sicherstellen wollen, dass ihre Pläne zur Verhinderung von Asteroideneinschlägen auf dem neuesten Stand sind.

Hinweis: Ich habe meine Arbeit an der Oberflächengravitationsanalyse eingestellt, weil ich mit der Formatierung nicht genug vertraut bin, um daraus keinen hässlichen Textklumpen zu machen. Bei Bedarf gehe ich gerne Schritt für Schritt vor.

Im schlimmsten Fall haben Sie gerade das innere Sonnensystem zerstört.

Bevor wir jedoch dazu kommen, wollen wir uns mit der Idee des Schwarzen Lochs befassen. Wenn Sie es nicht von außen hereinbringen, wird Ihr Schwarzes Loch Ihnen nicht die Masse geben, die Sie brauchen, weil ein Schwarzes Loch eine Region mit unendlicher Dichte ist , nicht mit unendlicher Masse . Das bedeutet, dass die Schaffung eines Schwarzen Lochs in der Mitte Ihres Asteroiden Ihnen nur ein von Asteroiden massiertes Schwarzes Loch gibt und Ihre Fahrten buchstäblich hineinfallen und Sie Ihre Investition verloren haben. Um die Beleidigung noch zu verstärken, wird sich Ihr Schwarzes Loch mit einer Masse dieser Größe nicht sehr lange halten, sodass es einige Sekunden später ebenfalls verschwinden würde. Aber ich schweife ab.

Das Problem, das ich damit habe, ist nicht die Tatsache, dass Sie so viel Masse im Asteroidengürtel geschaffen haben; Es ist so, dass Sie es getan haben, ohne die Umlaufgeschwindigkeit zu ändern. Daher bewegt sich der Asteroid, der nun die Erde massiert, viel zu langsam, um seine Umlaufbahn um die Sonne in der Entfernung aufrechtzuerhalten, in der er sich von ihr befindet. Das bedeutet, dass Ihr Asteroid anfangen wird, in die Sonne zu fallen.

Ich bin hier nicht der Spezialist für Orbitalmechanik (HDE ist es), aber ich denke, Sie haben gerade einen erdmassereichen Kometen geschaffen. Nehmen wir an, der Asteroid nähert sich für eine Weile keinem der großen Planeten und stört ihre Umlaufbahnen. Ich habe den leisen Verdacht, dass er irgendwann sowieso in die Sonne spritzen könnte. Der dadurch ausgelöste koronale Massenauswurf könnte leicht das Leben auf der Erde auslöschen, wenn sich die Erde im Explosionskegel befände. Aber ich würde argumentieren, dass es wahrscheinlicher ist, dass es schließlich einen der inneren Planeten trifft, möglicherweise die Erde, und zu einem Zusammenbruch der Umlaufbahn sowohl des Planeten als auch des Asteroiden führt UND ein CME auslöst, das alle möglichen Verwüstungen auf den Planeten anrichten könnte verblieben.

Unterm Strich tun Sie dies nicht. Bitte.