Beziehung
TL;DR:
- Doppelter Radius = Doppelte Drehzahl.
- Doppelter Radius = halbe Dichte.
Drehung
Der Zusammenhang zwischen dem Durchmesser einer Kugel und ihrem Umfang ist linear:
c = d× π
Wenn Sie den Durchmesser der Erde verdoppeln, verdoppelt sich auch ihr Umfang . Um also dieselbe Tagesdauer zu archivieren, müssen Sie auch die Rotationsgeschwindigkeit verdoppeln .
Schwere
Aber die Schwerkraft ist anders:
G=G × MR2
Wo:
- G
ist die Gravitationskonstante .G = 6,674 ×10− 11 N × kg−2 ×M2
- M
ist die Masse der Erde.
- R
ist der Radius (halber Durchmesser) der Erde.
Wenn Sie den Durchmesser verdoppeln, geht es durch das Quadrat (R2
), und reduzieren Sie die Schwerkraft 4-mal.
Sie müssen also die Masse des Planeten um das 4-fache erhöhen, um die gleiche Schwerkraft zu erreichen .
Aber denken Sie daran, dass Masse ist:
M= V× p
Wo:
- P
ist Dichte:p =Mv
- v
ist Volumen: (in Kugel)v=43× π×R3
Wenn Sie also den Durchmesser verdoppeln, geht er durch den Würfel (R3
) und erhöhen Sie die Masse 8 Mal, nicht 4 (wie Sie brauchen). Mit anderen Worten: Wenn Sie den Durchmesser verdoppeln, müssen Sie die Dichte halbieren.
Wenn Sie das nicht verstehen können, sollten Sie vielleicht sehen, dass die Schwerkraft auch ausgedrückt werden kann als:G=4π _3× G × p × r
G=4π _3× G ×Mv× r
G=4π _3× G ×M43× π×R3× r
G=G × MR2
Auswirkungen
Dies sind einige Effekte, die dies hervorrufen wird:
- Aufgrund der Abnahme der Dichte, um die gleiche Schwerkraft aufrechtzuerhalten, muss Ihr Planet fast vollständig aus Wasser und leichteren Elementen bestehen. Danke @Alexander für den Hinweis, Sie können überprüfen, ob er in diesem Link postet : 2,76 g/cm 3 wird die Dichte des Planeten sein. (2,6 g/cm 3 für einen wasserähnlichen terrestrischen Planeten).
- Die Erde wird ihre Exzentrizität erhöhen. Das bedeutet, dass es eine weniger kugelförmige Form haben wird, weil die Mitte der Erde etwas breiter sein wird. Es wird ein etwas abgeflachtes Sphäroid.
- Die Präzession der Erdachse würde sich ändern. Die abgeflachte Sphäroidform wird größere Gravitationsunterschiede der Sonne auf der Erde hervorrufen, wodurch die Achse noch schneller präzedieren würde.
- Es ist möglich, dass die axiale Neigung der Erde zunehmen würde. Das würde bedeuten, dass die Winter kälter und die Sommer heißer wären.
- Dadurch wird die Zentrifugalkraft erhöht, was bedeutet, dass wir am Äquator weniger wiegen würden, da diese Beschleunigung der Schwerkraft etwas entgegenwirkt (1%?). Die kinetische Energie des Äquators wird quadratisch zunehmen.
- Das wird viel Wasser von den Polen zur Äquatorlinie bewegen und den Meeresspiegel anheben. Die Äquatorzone wird im Wasser ertrinken, während den nahen Polarzonen das Wasser ausgeht.
- Aufgrund der schnelleren Drehung, der Abnahme der Schwerkraft und des Wasseranstiegs am Äquator könnten wir mit einer Zunahme von starker Feuchtigkeit, dichtem Nebel, schweren Wolken und Dauerregen rechnen.
- Der Anstieg des Meeresspiegels und die Abnahme der äquatorialen Schwerkraft könnten viel höhere Gezeiten erzeugen.
- Die Erdoberfläche dreht sich schneller als ihre Atmosphäre, sodass stärkere Winde auftreten werden. Das führt zu stärkeren Extremwetterlagen, die zerstörerischer sind, wie Hurrikane, die sich schneller drehen. Auch dieser Effekt wird erzeugt, weil sich die Äquatorlinie schneller dreht als die Pole, was die Coriolis-Kraft provoziert . Und die Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit wird immer den Coriolis-Effekt erhöhen.
Beachten Sie auch Folgendes:
- Die Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit reicht aufgrund der zunehmenden Geschwindigkeit der tektonischen Platten nicht aus, um massive Erdbeben zu erzeugen.
Quelle:
Alexander