Erdähnlicher Planet, der kleiner ist, aber die gleiche Schwerkraft hat

Wenn es einen erdähnlichen Planeten gäbe, bei dem die Längen- und Breitengrade halb so weit voneinander entfernt wären (etwa 35 Meilen statt etwa 70), aber die Dichte des Planeten erhöht würde, um die verlorene Gravitationskraft auszugleichen, wie ähnlich könnte er der Erde wirklich sein? Sei?

Wäre es möglich, dass Wetter und Jahreszeiten im Wesentlichen gleich sind oder müssten sie geändert werden? Wäre der Horizont sichtbar anders als mit bloßem Auge? Könnte der Luftdruck bei denselben Messungen auf Meereshöhe im Wesentlichen gleich sein? Würde es irgendwelche anderen bedeutenden, unvermeidlichen Veränderungen in dieser Welt geben?

Das Ziel ist es, den Planeten so erdähnlich wie möglich zu halten und gleichzeitig den Abstand zwischen den Äquatorlinien zu verkürzen (den Polarkreis näher an den Äquator zu bringen, sodass es nur die Hälfte der Zeit dauern würde, zwischen ihnen zu gehen).

Als Bonusfrage, was wären die Radien dieses Planeten? Ich dachte an 0,5, aber meine mentale Mathematik für den 3D-Raum ist nicht allzu groß.

Radii bedeutet "Strahlen" (Plural). Der Singular ist Radius ; Ja, der Radius muss halb so groß sein wie der der Erde. Die Oberflächengravitation skaliert linear mit dem Radius, also musst du deinen Planeten nur doppelt so dicht machen wie die Erde; das ist gar nicht so einfach, denn die durchschnittliche Dichte der Erde beträgt satte 5,5. Sie brauchen viel mehr Eisen und viel weniger Silizium und Aluminium. Der Horizont wäre deutlich näher. (Edit: wie @Ummdustry sagt, nicht einmal 100% Eisen ist genug.)
Selbst wenn Ihr Planet ganz aus Eisen wäre, wäre er nur 7,9, dh nicht hoch genug
@Ummdustry, ist der Erdkern nicht schon so (aus Eisen)?
Die Erde besteht nur zu 32 % aus Eisen, während ihr Kern zu 89 % aus Eisen besteht. Wir sagen, es ist einfach ein Eisenkern, weil es einfacher ist, als zu sagen: "Der Kern ist eine Mischung aus Elementen, überwiegend Eisen".
Verwandt, vielleicht doppelt: worldbuilding.stackexchange.com/q/76107/809

Antworten (2)

Die Länge eines Umfangs ist gegeben durch L = 2 π R , während die Länge eines Umfangsbogens durch gegeben ist L = a R , mit a in Radiant gemessen.

Wenn also ein bestimmter Bogen halb so lang sein soll wie ein anderer, muss der Radius halb so groß sein wie der andere.

Sie können die gleiche Schwerkraft erreichen, indem Sie ein dichteres Material verwenden, aber wenn man bedenkt, dass Sie sich auch näher am Massenmittelpunkt befinden, ist die Änderung nicht so dramatisch, wie man erwarten könnte.

Das Problem ist, dass Sie durch die Halbierung des Radius die von der Sonne geerntete Energie um reduzieren 1 / 4 , aber das verfügbare Volumen, um diese Energie zu absorbieren, verringert sich um 1 / 8 , Sie haben also tatsächlich die doppelte Energie pro Volumeneinheit, die wir auf der Erde erhalten.

Ich vermute, dass dies das Klima etwas extremer machen würde.

Warum ist das Leistungs-Volumen-Verhältnis relevant? Fragt ernsthaft.
@AlexP, die einfallende Energie wird von der verfügbaren Masse absorbiert. Die verfügbare Masse ist proportional zum Volumen. Sie haben am Ende eine geringere thermische Trägheit (schnelleres Aufziehen und Abkühlen).
"Ich vermute, das würde das Klima etwas extremer machen." - dieser Planet könnte näher an einem Stern sein als die Erde, oder der Stern könnte heller/größer als die Sonne sein. Das würde auch eine schnellere Drehung des Planeten erfordern, damit er nicht lokal überhitzt.

Dies würde mit einem Planeten mit halbem Radius und doppelter Dichte erreicht werden. Dies wäre leicht mit einem Kern zu erreichen, der reich an dichteren Metallen wie Uran, Osmium oder einfachem altem Blei ist (obwohl die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein solcher Kern bildet, zur Debatte steht).

Der Luftdruck kann an Ihre Bedürfnisse angepasst werden, indem Sie einfach Luft hinzufügen oder entfernen, was zu dem gewünschten Luftdruck führt. Sie werden jedoch eine deutlich langsamere Fluchtgeschwindigkeit von nur acht Kilometern pro Sekunde haben, was bedeutet, dass Sie diese Atmosphäre VIEL schneller verlieren (aber vielleicht hatten Sie in der Vorgeschichte einfach eine größere Atmosphäre).

Ich gehe davon aus, dass Sie versuchen, die Tageslänge gleich zu halten, was jedoch leicht machbar ist und zu einer langsameren Tangentialgeschwindigkeit und damit zu einem kleineren Coriolis-Effekt führt, was weniger intensive Hurrikane und Winde bedeutet.

Ihr Mond wird etwas deutlich weniger Massives umkreisen und daher brauchen Sie entweder längere Monate, einen näheren Mond oder eine Kombination aus beidem. In jedem Fall wird dies die Gezeiten beeinflussen, wenn auch nicht in einem unerträglichen Ausmaß, genau wie "Hey, schau, die Gezeiten sind heute ziemlich verrückt".

Sie erhalten das gleiche Sonnenlicht pro Flächeneinheit, was für das Klima wichtig ist (das Erdinnere wird hauptsächlich von geothermischer Aktivität dominiert und ist durch viele Kilometer Fels gut von der sonnenbeschienenen Oberfläche isoliert). Sie werden feststellen, dass ich der Antwort von L.dutches hier nicht zustimme. Ich würde sagen, dass dieser Planet ein ähnliches Klima haben würde, mit Ausnahme von weniger Wind + Wellen. aufgrund des geringeren Coriolis-Effekts und kleinerer Entfernungen, über die sich ein solches Phänomen aufbauen kann.

Alles in allem könnte ein solcher Planet in den wichtigsten Punkten fast beliebig erdähnlich sein, aber es wäre höchst unwahrscheinlich, dass er natürlich auftritt. (Ignoriert die unberechenbare Weite des Universums)