Ich bin mir nicht sicher, ob diese Frage hierher oder in die Physik SE gehört, aber ich poste hier wegen des fiktiven Aspekts des Himmelskörpers.
Ich schreibe eine Geschichte, in der Menschen einen kleinen planetengroßen Himmelskörper entdecken, den sie Eurarch nennen . Nach Untersuchungen entdecken sie, dass Eurarch einen Kern hat, der sich an einem seiner Enden befindet, wo die Dichte etwa 2,5-mal höher ist als irgendwo sonst auf dem Planeten.
Es gelingt ihnen, am gegenüberliegenden Ende zu landen und eine Kolonie zu gründen, wo die Anziehungskraft am schwächsten ist. Eine Expedition wird geschickt, um monatelang zum dichtesten Ende von Eurarch zu reisen, und als die Schwerkraft immer stärker zu werden scheint, erreichen sie schließlich ihr Ziel.
Sie entdecken, dass der dichte Kern von Eurarch ein künstliches Konstrukt ist und ein Teil davon es schafft, jedes unbelebte Objekt, das zu nahe am Kern landet, an das andere Ende des Planeten zu vertreiben und so den dichten künstlichen Kern an einem Ende zu halten.
Die Gravitation von Eurarch ist einer der Schlüsselpunkte meiner Geschichte, und ich würde gerne wissen, ob ein Himmelskörper möglich ist, bei dem die Schwerkraft stärker wird, wenn Sie zum "Kern" reisen? Wenn ja, bin ich mir fast sicher, dass es kein Globus sein kann, aber ich kann nicht herausfinden, wie seine Form aussehen würde?
Wenn Sie einen Planetoiden haben, der wie Saturns innere Monde oder Haumea scheiben- oder eiförmig ist, erhalten Sie eine Situation, in der die Auswirkungen der Schwerkraft an den versunkenen Teilen des Planeten größer sind als an den extrudierten Teilen. Dies liegt daran, dass der Großteil der Masse näher an den Beobachter heranrückt.
Scheibenförmige Planetoiden haben normalerweise einen Spin, der dazu beiträgt, dass sie sich abflachen, und haben einen Tag-Nacht-Zyklus. Eiförmige Planeten werden durch Gezeiten an den Stern gebunden und haben im Allgemeinen keinen Spin , sie verursachen keinen Tag-Nacht-Zyklus, da die Y-Achse auf die Lichtquelle ausgerichtet ist. Eiförmige Monde haben einmal im Monat einen Tag-Nacht-Zyklus, wenn sie ihren Mutterplaneten umkreisen.
Da dies sowieso eine Sache von Clark Tech ist, müssen Sie die von einem solchen Mechaniker erzeugte Wärme von Hand wegwinken, um einen sogar potenziell bewohnbaren Planeten zu haben. SIEHE: Antwort von cmaster für das, was passiert, wenn Sie dies nicht tun.
Da der Kern die Materie direkt nach unten drückt und Materie um sich herum hineinzieht, um sich selbst aufrecht zu erhalten, wird dies dazu führen, dass sich der Planet am anderen Ende ausbeult und eine Eiform bildet. Die Plattentektonik wird sich auf dieser Welt sehr schnell bewegen; Daher wird die Zone mit geringer Schwerkraft SEHR vulkanisch sein und die ganze Welt wird kontinuierliche Erdbeben erleben. Zivilisationen werden ständig aus dem Kern migrieren müssen, um zu verhindern, dass ihre Städte hineingezogen werden.
Außerdem wird die Schwerkraft nicht so glatt übergehen, wie Sie vielleicht denken. Da die Welt entlang der "Seiten" dünner sein wird, könnte die Schwerkraft aus den gleichen Gründen, die ich oben erwähnt habe, leicht genauso stark oder stärker sein als wenn Sie sich dem Kern nähern. Außerdem wird die Schwerkraft zum Kern geneigt. Die ganze Welt wird sich also wie ein riesiger Hügel anfühlen, der zum Kern hin abfällt. Das bedeutet auch, dass, wenn Ihre Welt eine Hydrosphäre hat, alle Flüsse zur Kernseite Ihrer Welt fließen werden, wo sie einen wahrscheinlich einzigen Ozean bilden werden. Die Zone mit geringer Schwerkraft wird ein dunkles, kaltes und trockenes Ödland sein ... abgesehen von all diesen verdammten Vulkanen. Außerdem kann der Ozean entweder SEHR tief oder fast nicht vorhanden sein, je nachdem, wie nahe der Kern an der Oberfläche liegt. Wenn es die Kruste durchbricht, dann wird alles flüssige Wasser, das sich auf dieser Welt bildet, einfach in den Mantel zurückgesogen, aber wenn der Kern unter der Kruste liegt und wenn das Alter und die Zusammensetzung dieser Welt der Erde ähnlich sind. All diese vulkanischen Aktivitäten werden dazu führen, dass die Welt viel schneller neues Wasser aufwirbelt als die Erde, und dieser Ozean könnte sich leicht über die Tageslichtseite des Planeten hinaus erstrecken, sodass Sie kein trockenes Land mit Sonnenlicht zum Kolonisieren haben.
Auch ohne ein geschmolzenes Ödland zu sein, wäre dies nicht meine Wahl der Welten, die ich besuchen würde, geschweige denn, dass ich versuchen würde, davon zu leben.
Ein großer Körper mit deutlich höherer Dichte würde dazu neigen, in Richtung des Zentrums des Planeten zu sinken.
Ein ausreichend großer Goldwürfel würde zum Beispiel die felsige Oberfläche durchbrechen und in Richtung Erdmittelpunkt sinken (und wahrscheinlich unter seinem eigenen Gewicht zusammenbrechen).
Darüber hinaus würde ein erhebliches Ungleichgewicht der Massenverteilung um die Rotationsachse die Planetenrotation erheblich stören (jemals Aufnahmen von Menschen gesehen, die eine Kante in eine sich drehende Waschmaschine werfen?).
Da Ihre künstliche Struktur so groß ist, dass sie die Schwerkraft des Planeten erheblich beeinflusst, fällt sie meiner Meinung nach in die oben genannten Fälle.
Ein sehr kleiner Körper kann nicht kugelförmig sein oder eine seltsame Form haben, deren Kern nicht direkt in der Mitte liegt. Was "sehr klein" ist, hängt davon ab, woraus der Körper besteht . Schätzungen der oberen Grenze für nicht kugelförmige Körper liegen bei etwa kg.
Wenn der Körper größer wird, bewirkt die Schwerkraft, dass der Stein / das Eis / usw. aufbricht und "nach unten" fällt und eine Kugel bildet, die über dem Schwerpunkt zentriert ist.
Wenn Ihr Körper eine Masse hat, die klein genug ist, um nicht zusammenzubrechen und kugelförmig zu werden, aber auf andere Weise kugelförmig wurde (z. B. Aliens haben ihn abgebaut) und diese Kugel nicht mit dem Schwerpunkt übereinstimmt, könnte dies existieren.
Einige mathematische Spielereien schlagen eine Kugel mit einem Radius von 300 km und einer Masse vor kg, mit einem um 100 km versetzten Schwerpunkt, könnte funktionieren. Die Schwerkraft auf der einen Seite würde 2,5 % der Erde betragen, die andere Seite würde ~ 10 % betragen.
Größere Größen sind möglich, solange die Masse niedrig genug bleibt, um sie nicht zu kollabieren. Es könnte hohle Bereiche haben oder aus etwas wirklich Leichtem bestehen. Eine Aufteilung von 600-400 würde etwa 1% - 2,5% Schwerkraft betragen.
Dies kann jede beliebige Form sein. Ei. Würfel. Zigarre. Tetraeder. Alles was du willst. Solange die Masse klein genug ist, um sie nicht zu einer einheitlichen Kugel mit Schwerpunkt in der Mitte zu kollabieren, kann sie jede gewünschte Form haben.
Der Planetoid kann keinen anständigen Spin haben, er würde wackeln.
Außerdem würde alles, was dies umkreist, ziemlich schnell herausfinden, dass der Schwerpunkt außermittig war, etwas, das versucht, in einer Höhe von ~ 190 km zu umkreisen, würde in Ihre Kolonie stürzen. Das hätte die Abrechnung erschwert.
Sie entdecken, dass der dichte Kern von Eurarch ein künstliches Konstrukt ist und ein Teil davon es schafft, jedes unbelebte Objekt, das zu nahe am Kern landet, an das andere Ende des Planeten zu vertreiben und so den dichten künstlichen Kern an einem Ende zu halten.
Das Problem ist, dass Ihr magischer Kern ständig wahnsinnige Energiemengen erzeugt, wenn er Materie aus ihrer eigenen Schwerkraft heraushebt. Diese Energie wird in Wärme umgewandelt, wenn die Materie zum Kern zurücksinkt. Und je flüssiger die Lava des Planeten wird, desto schneller fließt sie zurück und desto mehr Energie wird erzeugt, indem sie wieder nach oben bewegt wird, um die Eiform des Planeten aufrechtzuerhalten.
Bei dieser Frage geht es um eine sehr ähnliche Umgebung, in der ständig Wasser vom Grund des Marianengrabens in die Sahara teleportiert wird. Die Schlussfolgerung ist, dass die Energie, die durch die eher minimale Teleportation erzeugt wird, ausreicht, um das Erdklima in ein Klima zu verwandeln, das der Venus ähnelt. Ihre Einstellung erzeugt viel mehr Energie, weil Sie tatsächlich verlangen, dass die Materie weit genug aus der Schwerkraft herausgehoben wird, damit die Änderung der Erdbeschleunigung spürbar ist. Dies erfordert das Heben der Angelegenheit in der Größenordnung von 5000 km, im Vergleich dazu ist der 11 km lange Lift vom Marianengraben in die Sahara nur ein Witz.
Tut mir leid, dass ich keine besseren Nachrichten für deine Geschichte habe.
Wenn die Schwerkraft so stark ist, zieht sie den Planeten in eine Sphäre um sich herum. Also würde ich sagen, nein, die Situation, die Sie beschreiben, ist mit unseren Theorien der Planetenentstehung nicht möglich.
Darüber hinaus wird es keinen signifikanten Unterschied in den Auswirkungen der Schwerkraft auf Ihre Astronauten von einem Ende zum anderen geben. Sie werden nicht spüren, dass sie schwerer werden, wenn sie sich der dichten Stelle nähern. Der Abfall der Schwerkraft ist viel zu hoch, als dass Menschen eine Änderung der Auswirkungen über eine Entfernung spüren könnten, die sie in Monaten zurücklegen könnten (zu Fuß, nehme ich an).
Die Situation, die Sie beschreiben, ist kein stabiles Gleichgewicht, aber da Sie etwas beschreiben, das künstlich geschaffen und aufrechterhalten wird, denke ich, dass dies kein Problem ist. Der Grund dafür, dass es kein stabiles Gleichgewicht ist, liegt darin, dass die Region gegenüber der Offset-Masse, die „Extremität“, im Gravitationspotential bergauf liegt. Material aus dieser Region wird bergab fließen. Sie können es sich im Wesentlichen als einen sehr hohen Berg auf der Welt vorstellen, und Berge haben nur eine maximale Höhe, bevor sie unter ihrem eigenen Gewicht durchhängen. Außerdem würde der schwere „Kern“, wie jemand früher bemerkte, dazu neigen, in Richtung der Mitte des Planeten zu sinken, es sei denn, das darunter liegende Gestein ist ungewöhnlich steif, und wenn der Kern so dicht ist, dass er das Gravitationspotential auf einem Planeten verändert, kein Material existiert, das starr genug ist. (Genauer, da der Kern offensichtlich viel dichter ist als der Rest des Planeten, neigt der Planet dazu, abzusinken, um den Kern zu umgeben). Aber das sind Langzeiteffekte, und Sie beschreiben einen Mechanismus, der aktiv Material aus der Region mit hoher Schwerkraft in die Region mit niedriger Schwerkraft ausstößt, sodass Sie meiner Meinung nach einfach davon ausgehen können, dass dieser Mechanismus die Situation stabilisiert.
AlexP
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