Kann ein nichtsphärischer Planet existieren und kann er bewohnbar sein?

Es wäre möglich, dass einer eine Zeit lang existiert, aber ein natürlich vorkommender, nicht kugelförmiger Planet wäre unglaublich unwahrscheinlich. Mehr dazu am Ende.

Es ist natürlich leicht vorstellbar, aber das liegt daran, dass wir an Dinge wie würfelförmige Felsen denken, die natürlich vorkommen, und denken: „Warum nicht?“. Das Problem ist, dass sich Objekte auf planetarischer Ebene nicht so verhalten wie Felsbrocken oder sogar kleine mondgroße Dinge. Alles über einem Radius von 200-300 km zerquetscht sich in eine Kugelform .

Quelle

Sie können also eine Weltraumkartoffel haben, die keine Kugel ist, aber technisch gesehen kein Planet. Es könnte eine Atmosphäre jeder Größe haben, obwohl es weniger wahrscheinlich ist, dass es daran festhält, wenn sich andere große Massen in der Nähe oder bei starken Sonnenwinden befinden.

Um etwas von der Größe eines Planeten, aber nicht einer Kugel zu haben, müsste man einen Planeten finden, der einen schrecklichen Unfall hatte. Wenn Sie einen großen Mond in einen Planeten stürzen, können Sie den Planeten möglicherweise schrecklich deformieren und ihm einige neue Monde geben. Unter der Annahme, dass die verbleibende Masse groß genug ist, könnte sie immer noch als Planet definiert werden (massiv genug, um zu einer Kugel zusammenzubrechen), aber nicht kugelförmig. Die nichtsphärische Form wäre vorübergehend, vielleicht Hunderttausende von Jahren. Da es gerade zerstört wurde, ist es jedoch unwahrscheinlich, dass es Leben hat.

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Was wäre, wenn die Erde ein Würfel wäre?

Dazu gibt es hier einen interessanten Artikel . Im Grunde wären die Ecken und Kanten des Würfels wie massive Bergketten, da sie in Bezug auf den Schwerkraftvektor in einem Winkel stehen würden (außer in der Mitte der Flächen). Eine ausführlichere Antwort über eine solche Welt habe ich hier geschrieben .

Die Ozeane würden sich in die Mitte der Würfelflächen bewegen. Im Grunde würde die Erde ganz anders aussehen. Wahrscheinlich immer noch bewohnbar, vorausgesetzt, welche Magie auch immer ihn zu einem Würfel geformt hat, der die Form behalten hat, sonst würden wir wahrscheinlich alle von Erdbeben getötet werden, die den Planeten erschüttern.

Donutförmige Planeten sind tatsächlich möglich !

Der Artikel zitiert ein Papier, das zu dem Schluss kommt, dass bestimmte Arten von Ringplaneten zumindest intern stabil sind, obwohl es unwahrscheinlich ist und möglicherweise durch externe Störungen zerstört würde.

Es ist wahr, dass die Schwerkraft einen zufällig geformten Materieklumpen im Laufe der Zeit zu einer Kugel verschmelzen lässt, aber es gibt keinen Grund, dass dies bei einem Torus der Fall sein muss. Materie wird am stärksten von der nächstliegenden Materie angezogen.

Ja, wir wohnen auf einem :-)

Genau genommen ist die Erde keine Kugel, sondern ein abgeplatteter Sphäroid. Durch seine Rotation wölbt er sich etwas, sodass der Äquatorialradius etwa 30 km größer ist als der Pol. Eine schnellere Rotation würde einen Planeten noch abgeflachter machen: Saturns polare und äquatoriale Radien unterscheiden sich um fast 10%: https://en.wikipedia.org/wiki/Saturn#Physical_characteristics , weil die Zentrifugalkraft der Rotation die Schwerkraft ausgleicht.

Würfel, Donuts usw. könnten jedoch nicht existieren, zumindest wenn sie aus normaler Materie bestehen. Es ist eine Frage der Materialstärke. Die Ecken eines Würfels würden sich wie sehr hohe Berge verhalten und unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen.

Die Kugelform basiert vollständig auf der Schwerkraft. Das ist tatsächlich einer der Teile der Definition eines Planeten. Das ist groß genug, dass es durch die Schwerkraft zu einer Kugel wird. Die Objekte, die keine Kugeln sind, sind viel kleiner oder sie müssten künstlich erzeugt und gepflegt werden. (es sei denn, kurz nach einem großen Ereignis, das den Planeten verzerrt hat, wie ein Mond, der mit einem Planeten kollidiert, aber mit der Zeit wird es sich wieder abrunden.

Der Hard-SF-Autor Hal Clement schrieb 1953 ein entzückendes Buch, Mission of Gravity , das eine physikalisch sehr korrekte, nicht-kugelförmige Welt, Mesklin, vorstellte. Mesklin, ein massereicher Planet, der extremer Rotationsspannung ausgesetzt ist, hat die Form einer dünnen Scheibe mit einer zentralen Ausbuchtung. Aus dem Wikipedia-Artikel :

„Clement entschied, dass Mesklin, da seine Masse das 16-fache der Jupitermasse war, eine extrem große Winkelfrequenz haben würde, um seiner Schwerkraft teilweise entgegenzuwirken, damit Menschen einen Teil davon besuchen können. Er wollte, dass die äquatoriale Schwerkraft 3 g beträgt, also er bestimmten den dafür notwendigen Zeitraum: Jeder Mesklin-Tag ist 17,75 Minuten lang, da sich der Planet ungefähr um 20 Grad pro Minute dreht.

Aufgrund dieser extrem hohen Spinrate ist Mesklin nicht einmal leicht kugelförmig; es hat eine große äquatoriale Wölbung. Der Äquatordurchmesser von Mesklin beträgt 77.250 km (48.000 Meilen), während er von Pol zu Pol entlang seiner Rotationsachse 31.770 km (19.740 Meilen) beträgt. Dann versuchte Clement, die polare Gravitation zu berechnen, was überraschend schwierig war. Er gibt zu: „Um ganz ehrlich zu sein, ich kenne den genauen Wert der polaren Gravitation nicht; der Planet ist so abgeplattet, dass die übliche Sphärenregel … nicht einmal eine gute Annäherung wäre …“ „Whirligig World " berichtet von seinen anfänglichen Berechnungen der Polgravitation von 655 g; der Schutzumschlag von Heavy Planet gibt es mit 700 g an. Ein späteres Programm, das von Clement erstellt wurde, berechnete es als 275 g.

Dies ist ein viel extremeres Beispiel für die in Jamesqfs Antwort beschriebene Deformation des Saturn. Möglicherweise nicht das, wonach Sie suchen, aber es veranschaulicht sehr schön, wie plastisch große Planeten unter der Schwerkraft und der scheinbaren Zentrifugalkraft des Spins sind.

Es ist nicht möglich, es sei denn, der Planet besteht aus Unobtainum.

Wenn Sie beispielsweise einen würfelförmigen Planeten mit einem flüssigen Zentrum hätten, würden Sie durch die Ecken des Würfels einen enormen Druck auf das flüssige Innere des Planeten ausüben, der effektiv wie gigantische Berge funktionieren würde. Dieser Druck würde auf den Flächen des Würfels nicht bestehen, also würde der Innendruck sie nach außen drücken, was wahrscheinlich zur Bildung einiger absurd großer Vulkane führen würde, wenn das flüssige Innere des Planeten unter dem Druck der Eckberge platzte durch Risse in der Oberfläche der Niederdruckflächen des Würfels. Die Ecken würden nach unten sinken und die flachen Teile würden sich mit Lava füllen, die langsam in die Form einer Kugel abkühlen würde.

Was ist mit einem Planeten im Orbit um ein sehr schweres Schwarzes Loch?

Es könnte einige Situationen geben, in denen der stabile Zustand eines solchen Systems einen nicht kugelförmigen Planeten beinhaltet.

Außerdem könnten Sie einige interessante relativistische Zeiteffekte erhalten, wie in Interstellar.

Eines der bestimmenden Merkmale eines Planeten ist laut IAU, dass er sich im hydrostatischen Gleichgewicht befindet. Das bedeutet, dass es seine Form nicht gegen seine eigene Schwerkraft halten kann, was zu einem abgeflachten Sphäroid mit höchstens ziemlich kleinen Klumpen führt.

Wenn Sie eine planetarische Struktur aus Superstring-Unobtanium (anstelle von etwas so Matschigem und Flexiblem wie Stein) herstellen würden, das sich nicht im hydrostatischen Gleichgewicht befindet, wäre es technisch gesehen kein Planet. Ringwelten, Orbitale und dergleichen sind keine Planeten.

Im Gegensatz zu der Anforderung „seine Nachbarschaft löschen“ (die Sache, die dazu führte, dass Pluto neu klassifiziert wurde), bestreitet niemand wirklich diesen Teil der Definition von „Planet“.

Die Rotationsrate, die erforderlich ist, um genügend Abflachung zu erreichen, um für irgendjemanden außer Wissenschaftlern, Ingenieuren und dergleichen von Bedeutung zu sein, wird einfach nicht in etwas auftreten, das auf natürliche Weise der Definition eines Planeten entspricht. Die kollabierende Staubwolke, die einen Stern und seine Planeten bildet, wird nur einen begrenzten Drehimpuls haben. Es wird auch einigen verrückten Gezeitenkräften ausgesetzt sein (die es verlangsamen werden).

Theoretisch kann sich ein Torus (Donut-Form) im hydrostatischen Gleichgewicht befinden, wenn er sich schnell genug dreht. Selbst wenn es sich so schnell drehen und in die Torusform geraten könnte, wäre es auf Dauer nicht stabil. Wenn es auch nur geringfügig aus dem Gleichgewicht geriet, würde es sich selbst zerreißen.

Die grobe Version davon ist: Nein, ein Planet ist (nach den Toleranzen eines gewöhnlichen Menschen) per Definition kugelförmig. Alles, was nicht kugelförmig ist, ist kein Planet.

Ich denke, dass ein Planet definitiv in der Lage ist, unförmig zu sein und trotzdem ein Planet zu sein! Unsere eigene Erde ist keine perfekte Kugel! Es ist ein unebenes, abgeflachtes Sphäroid, obwohl es wie eine Murmel aus dem Weltraum aussieht. Die Pole der Erde sind gequetscht, und am Äquator ist sie angeschwollen. Aufgrund der Wölbung ist der Abstand vom Erdmittelpunkt zum Meeresspiegel am Äquator etwa 21 Kilometer größer als an den Polen. All dies wurde von Issac Newton entdeckt. Die Erde hat ein wenig Plastizität, die es der Form ermöglicht, sich leicht zu verformen. Ein abgeflachtes Sphäroid ist auch nicht ganz korrekt, da die Masse innerhalb der Erde ungleich verteilt ist und auch mehr Verformungen verursacht.

Aufgrund der Schwerkraft ist dies nicht möglich, mit der Kugelform unseres Erdkerns ist die Erde zu einer Kugel geformt. Wenn es einen Donut-förmigen Planeten gäbe, gäbe es keinen Platz für den Kern, daher würde er nicht als Planet klassifiziert. Mit dem Loch in der Mitte würde der Schwerpunkt nicht existieren. Um als Planet klassifiziert zu werden, muss er einen Kern und eine Atmosphäre haben und als Kugel geformt sein.

Wenn es ein Sonnensystem mit zwei Sonnen und einem Planeten dazwischen gäbe und die Sonne rotiert, während sich der Planet dreht, könnte dies den Planeten in einer scheibenähnlichen Form halten. Oder den Planeten in zwei Hälften teilen. Aber diese Chance ist immer noch da. Es würde wie dieser eine Planet von Netflixs Voltron aussehen.