Wie kann Ganymed eine erdähnliche Schwerkraft haben, ohne dass wir es bemerkt haben?

Stellen Sie sich eine kleine primitive humanoide Zivilisation vor, die sich unabhängig voneinander in Höhlen unter der Oberfläche von Ganymed entwickelt hat. Wir können davon ausgehen, dass genug Licht durch die kristalline Oberfläche dringt, um das Leben zu unterstützen, und dass in diesen Höhlen genug Luft eingeschlossen ist, damit sie atmen können.

Aber nehmen wir an, diese Menschen haben auch eine Schwerkraft, die etwas größer ist als die der Erde. Wie konnte das sein? Und warum hätten die Astronomen der Erde das nicht früher entdeckt?

Gibt es auch andere wichtige Faktoren, die das Gedeihen von erdähnlichem Leben erschweren würden? Dinge, die schwerer wegzuwinken wären?

(Die SF hier ist ungefähr so ​​​​hart wie Zuckerwatte, daher müssen die Antworten nicht vollständig realistisch sein. Ich möchte nur vermeiden, bekannten Beobachtungen mehr als nötig direkt zu widersprechen.)

Willkommen bei Worldbuilding. Bitte nehmen Sie an der Tour teil und besuchen Sie das Hilfezentrum . Können Sie ein Tag hinzufügen, das erklärt, nach welcher Art von Antwort Sie suchen? Wissenschaftlich oder magisch?
Vielen Dank. Ich habe das wissenschaftsbasierte Tag hinzugefügt und sehe mir die Tour gerade an.
Sind Aliens oder Q beteiligt? Die Schwerkraft ist mit der Masse verbunden, und beide bestimmen die Eigenschaften der Umlaufbahn. Wenn also keine äußere Kraft im Spiel ist, ist die Schwerkraft auf Ganymed eingestellt. Hat sich dort auch Leben entwickelt oder wurde es ausgesät? Denn der Mensch ist kein unvermeidliches Produkt der Evolution...
Was die ultimativen Ursprünge des Lebens dort betrifft, bin ich ziemlich flexibel. Ich könnte gerne mit einer Theorie "uralte Außerirdische, die vor Milliarden von Jahren sowohl die Erde als auch Ganymed ausgesät haben" gehen, wenn das die Dinge einfacher macht. Und ich wäre damit einverstanden, vorzuschlagen, dass diese uralten Außerirdischen eine unbekannte fortschrittliche Technologie oder "unmögliche" Materialien verwendet haben, um dort absichtlich eine ideale Umgebung zu schaffen.
Ein weiterer Gedanke: Ich brauche nicht unbedingt den gesamten Mond, um eine hohe Gravitation zu haben. Ich brauche nur eine Umgebung mit hoher Schwerkraft, die groß genug für eine kleine unterirdische Zivilisation ist. Ein ganzes Höhlensystem zu drehen scheint eher unrealistisch, aber vielleicht gibt es andere gute Pseudo-Schwerkraft-Optionen? Oder könnte ich einen einzelnen sehr dichten Punkt haben, der hohe Gs in einem kleinen Bereich erzeugt, der mit zunehmender Entfernung erheblich abfällt?
Aussaat vor Milliarden von Jahren reicht nicht aus. Um Menschen zu bekommen, muss man Menschen aussäen, also vor spätestens 0,5 Millionen Jahren. Stellen Sie sich die Schwerkraft als eine flache Gummiplatte vor: Sie stoßen sie mit einer Kraft an, die die Masse darstellt, und die Steilheit der Neigung an allen Punkten entlang der erzeugten Schüssel zeigt Ihnen die dortige Gravitationskraft. Sie können keine steile Neigung (hohe Anziehungskraft) und gleichzeitig eine geriffelte Schüssel (kein Einfluss etwas weiter entfernt) haben, ohne irgendwie mit der Gummiplatte (Raumzeit) auf handgewellte Weise zu interferieren.
Ich denke, Ihnen bleibt Magie (oder Technologie, die so weit fortgeschritten ist, dass sie nicht zu unterscheiden ist).
Hier ist ein relevantes "Was wäre wenn?" .
@AdmiralJota brauchst du die Schwerkraft wegen ... der Schwerkraft oder brauchst du sie wegen ihrer Auswirkungen? Eine (VIEL) dichtere und schwerere "Atmosphäre" könnte einige der Effekte erzeugen, nach denen Sie suchen (zumindest aus einem weichen Sci-Fi-POV).
@ Adriano Repetti Ich möchte es hauptsächlich, damit sie ohne spezielle Ausbildung oder Ausrüstung problemlos auf der Erde funktionieren können (und damit Menschen dort problemlos funktionieren können).
Also nein, ich dachte an eine viel schwerere Atmosphäre, aber dann können wir dort nicht atmen und sie können hier nicht atmen

Antworten (11)

Ändere nicht die Masse – ändere die Dichte.

(Weiche Wissenschaft voraus – alle Hände bereiten sich auf den Aufprall vor!)

Eine Sache, die Sie wahrscheinlich nicht tun sollten, ist die Masse von Ganymed zu ändern. Das würde seine Umlaufbahn (und seinen Einfluss auf die anderen Monde) auf unvermeidliche und leicht beobachtbare Weise verändern. Sie müssten einige aufwändige Handbewegungen durchführen, um Ganymed so erscheinen zu lassen, als ob er seine scheinbare Masse wäre, während er eine ganz andere tatsächliche Masse hat.

Um eine Lösung für die Änderung der Dichte zu finden, ist immer noch ein Handschwenken erforderlich, aber vielleicht ist es in einem "Zuckerwatte-Scifi" -Universum zulässig ... Sie können das beurteilen!

Um eine erdähnliche Schwerkraft in Ihren Höhlen zu erreichen, müssten wir: 1) Ganymeds Kern unnatürlich dicht und seinen Mantel unnatürlich leicht machen und 2) Ihre Höhlen viel näher am Kern platzieren. Das Handwinken, das erforderlich ist, um dies zu erreichen, ist zweifach:

Erstens, um die Masse von Ganymed tatsächlich so stark im Kern zu konzentrieren, könnten Sie kein natürlich vorkommendes Material im bekannten Universum verwenden. Materialien aus konventionellen Elementen sind zu leicht, und von Elektronen oder Neutronen entartete Materie würde unter der erdähnlichen Schwerkraft nicht komprimiert bleiben – sie würde explodieren. Also ... wahrscheinlich ist die beste Soft-Sci-Fi-Lösung (ohne künstliche Schwerkraftgeneratoren aufzurufen), dass Ganymeds Kern entartete Materie enthält, die aus irgendeinem Grund nicht dekomprimiert werden kann. (Ist es eine besondere Materie? Befindet es sich in einem zufälligen, natürlich vorkommenden Statisfeld? Handwelle!) In ähnlicher Weise müssen Sie ein Material von Hand schwenken, um Ganymeds Mantel zu bilden, der extrem leicht ist und für unsere Teleskope irgendwie wie ein salziger Ozean aussieht. (Siehe https://de.wikipedia.) Womit wir beim nächsten Punkt wären...

Wir müssen einige unserer Beobachtungen von Ganymeds physischer Erscheinung und seinem Trägheitsmomentfaktor ( https://en.wikipedia.org/wiki/Moment_of_inertia_factor ) mit der Hand winken. Um ehrlich zu sein, glaube ich nicht, dass es einen selbstkonsistenten und eleganten Weg geben wird, all unsere Beobachtungen wegzuerklären. Aber versuchen Sie zumindest, einen Grund dafür zu finden, warum die Oberfläche von Ganymed aus Wassereis und Silikatgestein besteht oder zu bestehen scheint und warum es unter der Oberfläche einen salzigen Ozean und einen eisenreichen Kern zu haben scheint.

(Um die Oberfläche anzugehen, würde ich Folgendes anbieten ... unser extrem leichtes Mantelmaterial ist irgendwie auch ziemlich zäh und starr, und das Silikatgestein der Oberfläche besteht hauptsächlich aus Staubschichten / Fragmenten von Meteoriteneinschlägen.)

Danke - das sieht sehr vielversprechend aus! Gute Denkanstöße über die exotischen Materialien und das Erscheinungsbild. (Ich werde dich positiv bewerten, sobald ich genug Repräsentanten dafür habe.)
Sie könnten ein schwarzes Loch verwenden. Noch dichtere als entartete Materie, stabil (bis sie zerfällt) und im wirklichen Leben existiert!
Ja, ich habe ein bisschen mehr darüber nachgedacht, seit ich meine Antwort geschrieben habe, und ein Schwarzes Loch, in dessen Nähe die Menschen leben, war das einzige, was mir einfiel, das auch nur annähernd lebensfähig ist - und selbst das hat genug Probleme, um es auszudrücken fest im Reich der Zuckerwatte-Wissenschaft)
Kleine Schwarze Löcher zerfallen schnell, und das Schalentheorem macht es unglaublich, dass es im Zentrum bleiben wird.
Ja, ich hatte schwarze Löcher nicht vergessen. Sie würden eine andere Art von Handwinken erfordern, ist alles (warum fällt der Rest des Mondes nicht hinein?).
Wird nicht funktionieren. Betrachten Sie einen Stern. Wenn Sie die Sonne durch ein Schwarzes Loch der gleichen Masse ersetzen würden, wäre die Gravitation, die in einer bestimmten Entfernung (offensichtlich jenseits des Ereignishorizonts) vom Massenmittelpunkt erzeugt wird, genau gleich, obwohl die Dichte und der Radius erheblich höher sind viel kleiner. Um erdähnliche Schwerkraft zu erzeugen, benötigen Sie erdähnliche Masse, und außerhalb von Ganymed würde es keinen Unterschied in der Fähigkeit geben, dies unabhängig von der internen Dichtevariation zu erkennen.
@KeithMorrison: Das würde für Entfernungen außerhalb der ursprünglichen Oberfläche des Körpers gelten. Wenn wir jedoch einen Punkt innerhalb der Sonne nehmen – sagen wir irgendwo im halben Sonnenradius – dann würde dieser Punkt eine höhere Anziehungskraft spüren, wenn die gesamte Sonnenmasse auf den halben Sonnendurchmesser komprimiert wäre.
@ Mołot - Ein Schwarzes Loch muss in der Tat sehr klein sein, damit es so schnell zerfällt. Ein Schwarzes Loch mit Mondmasse würde in der Größenordnung von 10^44 Jahren bestehen, wenn man dem Rechner unter xaonon.dyndns.org/hawking glauben darf.
Ich habe dazu einige schnelle Berechnungen angestellt. Der "wirkliche Radius" von Ganymed müsste rGanymed = sqrt(massGanymede/massEarth)*rEarth oder etwa 1000 km (statt 2634 km) sein, was nicht allzu schlecht klingt. Aber die Dichte müsste dann etwa 35000 kg/m^3 betragen, mehr als jedes normale Material auf der Erde .
Danke, @Dubu! Ich wollte die Zahlen knacken, aber habe nicht die Zeit gefunden. Sehr geschätzt.
Vielleicht die theoretische zweite Insel nutzen? en.wikipedia.org/wiki/Island_of_stability

Es tut mir leid, aber es ist unmöglich.

Ganymed hat 2,4 % der Masse der Erde. Diese Masse erzeugt die Schwerkraft.

Wenn es mehr Schwerkraft hätte, würde es die Umlaufbahnen der anderen Monde verzerren, und wir wüssten davon. Wir kennen die Masse jedes substanziellen Körpers im Sonnensystem (und tatsächlich wurden einige von ihnen entdeckt, weil sie die Umlaufbahnen von Dingen verzerrten, von denen wir wussten, dass wir an der richtigen Stelle suchen konnten).

http://solarviews.com/eng/ganymede.htm

Sie müssen einen Weg finden, um Ihre Ziele zu erreichen, der nicht die Schwerkraft, wie wir sie kennen, beinhaltet. Zum Beispiel Krallenfüße, um das Eis zu greifen, magnetische Stiefel oder auch nur das Herumhüpfen in Eistunneln sind alles möglich.

Masse verbindet sich mit Radius zu Gravitation! Wenn es viel kleiner wäre, könnte es eine erdähnliche Schwerkraft haben. Aus diesem Grund ist die Idee der "variablen Dichte" praktikabler: Wenn es einen viel dichteren Kern (dh einen kleineren Radius) gäbe und die "Menschen" in der Nähe wären, wäre G viel höher.
Es könnte unmöglich sein, aber nicht aus dem Grund, den Sie nennen. Siehe "Was wäre wenn? Kleiner Planet"
@EricDuminil: Das ist für einen Asteroiden mit 2m Durchmesser. Ganymed ist viel größer als das.
@nikie: Klar. Ich wollte nur darauf hinweisen, dass Masse allein nicht der einzige Grund sein kann, warum es möglicherweise nicht funktionieren würde.
@Jeffiekins, es ist nicht die Schwerkraft von Ganymed, aber das Wissen der USA darüber ist das Problem. Die Schwerkraft definiert die Umlaufbahn und ihre Beziehung zu Jupiter und den anderen Monden. T
@ user151841: Wenn Sie Ganymed durch einen Fußball von Ganymeds Masse ersetzen, würde sich für Jupiter oder die anderen Monde überhaupt nichts ändern. Das einzige, was sich ändern würde, wäre die Schwerkraft an der Oberfläche von Ganymed. Dasselbe passiert (dh nichts), wenn die Sonne zu einem schwarzen Loch wird .
@EricDuminil Nun, das beleuchtet die andere Hälfte des Problems. Wenn Ganymed die Größe eines Fußballs hätte, aber die gleiche Masse hätte, wüssten wir nicht, dass er da ist, und wir hätten das Geheimnis des „fehlenden Mondes“ des Jupiter lösen müssen. Wir wären zu dem Schluss gekommen, dass es einen sehr dichten, sehr kleinen Mond geben musste, der dort sein musste, wegen seiner Gravitationswirkung auf die Umlaufbahnen. Wenn es jedoch groß genug ist, dass wir es sehen können, wissen wir, dass es da ist, und wenn wir es sehen, können wir seine Umlaufbahn verstehen und seine Masse ableiten. Daran führt wirklich kein Weg vorbei. Wir wissen, dass es so oder so da ist.

Gehen wir zurück und finden heraus, woher wir die Masse/Schwerkraft auf Ganymed kennen. (hier länger lesen).

Als erstes müssen wir den Radius der Erde berechnen. Dies ist seit sehr langer Zeit mit relativ hoher Genauigkeit bekannt. Dann müssen wir die „Schwerkraft“ oder Masse der Erde messen, indem wir ein Objekt mit bekannter Masse verwenden. Damit können wir tatsächlich die Masse der Sonne berechnen, wenn wir ihre Entfernung zur Erde kennen (wiederum hat die Wissenschaft dies bewiesen).

Von hier aus können wir relativ einfach die Masse jedes Planeten in unserem Sonnensystem messen. Da Jupiters Masse jetzt bekannt ist, können wir Ganymed tatsächlich beobachten und auch seine Masse berechnen.

Wenn es zu irgendeinem Zeitpunkt einen Fehler gab (und seien Sie versichert, es gibt keinen, der groß genug ist, um das zu erreichen, was Sie anfordern), würde dies unsere Messungen von allem in dieser verknüpften Kette beeinflussen. In Ihrem Fall müssten wir also entweder Jupiters Orbitalbewegungen oder Ganymeds (oder wahrscheinlich beide) grob falsch gemessen haben, um die benötigte Massezunahme zu erzielen.

Es genügt zu sagen, dass dies höchst unwahrscheinlich ist.

Zu Ihrer anderen Frage, überprüfen Sie die Strahlungsmenge auf Ganymed. Bei 8 Rem pro Tag wird es mit der Zeit definitiv Chaos in Ihrem erdähnlichen Leben anrichten.

Ich denke, in dem von Ihnen zitierten Papier ist ein Fehler enthalten. Sie können nur die darin beschriebene Masse der Sonne erhalten. Um die Masse eines Planeten zu erhalten, muss er einen Mond haben (die Methode ermöglicht es Ihnen, die Masse eines zentralen Körpers zu erhalten - nicht derjenigen, die ihn umkreisen). Die Masse von Ganymed wird also geschätzt – nicht berechnet. Es sei denn, es wird durch Störungen der Umlaufbahnen anderer Monde bestimmt, aber das ist kaum trivial.

Wenn sich die Höhlen sehr schnell drehen, würden die Bewohner in der Höhle etwas erleben, das sie als Schwerkraft wahrnehmen. Beim Verlassen der Höhle würden sie fast schwerelos werden.

Stellen Sie sich vor, im Ganymed befindet sich eine Kugel, die sich viel schneller dreht als der Planet selbst. Warum? Sie brauchen einen Grund, wie einige andere Einwohner ein Fahrgeschäft wollten, sich aber langweilten und gingen, oder etwas genau richtig in Ganymede klatschte. Zwischen Ganymeds Oberfläche und der Kugel befindet sich vielleicht eine Schicht aus etwas Flüssigem mit sehr geringer Reibung. Darin befindet sich eine sich schnell drehende Kugel oder zumindest ein Ring (Donut). Die Bewohner dort drinnen würden glauben, dass es eine Gravitation nach außen zur Oberfläche gibt. Um zu ihnen zu gelangen, ist möglicherweise eine spezielle Anordnung erforderlich, aber wenn diese Anordnung luftdicht ist, bleibt auch Ihre Luft an Ort und Stelle.

Ich mag die Idee des riesigen Gravitrons. Vielleicht stürzte ein massives Schiff der alten Generation ab, bettete sich in die Oberfläche ein und brachte gleichzeitig Leben und eine extreme Drehung ein.
@Wazoople Oder vielleicht ist Ganymed das Schiff, und im Laufe der Zeit hat sich etwas Ringmaterial angesammelt ...

Möglicherweise gibt es eine halbwissenschaftliche oder magische Form von Schwerkraftgeneratoren, die Schwerkraft erzeugen (wie in vielen Weltraumopern wie Star Trek und Star Wars). Gravitationsgeneratoren werden in vielen Weltraumopern verwendet, um Raumschiffen künstliche Schwerkraft zu verleihen.

Und vielleicht platzierte jemand solche Gravitationsgeneratoren unter den Böden versiegelter, luftgefüllter Höhlen unter der Oberfläche von Ganymed. Das Licht in diesen Höhlen kann auch künstlich sein. Wenn die Höhlen versiegelt und luftdicht sind, wird die Luft von den Höhlen zurückgehalten, und die künstliche Schwerkraft wäre nicht erforderlich, um die Atmosphäre aufrechtzuerhalten, könnte aber notwendig sein, um die Schwerkraft für die Gesundheit der menschlichen Bevölkerung bereitzustellen.

Tatsächlich wird es für möglich gehalten, dass es in flüssigen Ozeanen unter den eisbedeckten Oberflächen von Ganymed und anderen Monden im äußeren Sonnensystem Lebensformen geben könnte. Was Sie also vorschlagen, ist dieser Spekulation vage ähnlich, außer dass Sie kleine luftgefüllte Höhlen im Eis anstelle eines weltweiten Ozeans unter dem Eis vorschlagen.

Die kombinierte Wirkung dieser Gravitationsgeneratoren sollte die Gesamtgravitation von Ganymed erhöhen und es etwas massiver erscheinen lassen, als es tatsächlich ist. Aber wenn sich diese Gravitationsgeneratoren nur unter einem winzigen Bruchteil der Ganymed-Oberfläche befinden, kann der Gesamteffekt sehr gering sein.

Und wenn Raumsonden in die Umlaufbahn um Ganymed gebracht werden, können sie die Auswirkungen dieser Gravitationsgeneratoren nachweisen, so wie die ersten Mondsatelliten Massenkonzentrationen (Mascons) im Mond entdeckten.

https://en.wikipedia.org/wiki/Mass_concentration_(astronomy) 1

Und möglicherweise könnte eine Analyse der seltsamen Gravitationsmessungen beweisen, dass sie nicht das Ergebnis ganymedischer Maskottchen sein können, sondern durch erzeugte Gravitation verursacht werden müssen.

Sie können in einer sich drehenden Zentrifuge leben. Durch die Steuerung der Geschwindigkeit (und das Neigen des Bodens) kann es jedes erforderliche Maß an schwerkraftähnlicher Beschleunigung erzeugen, von Ganymed bis zur Erde oder höher. Die Zentrifuge wurde dort von einer früheren, fortgeschritteneren Zivilisation zurückgelassen, die auch alle anderen Lebenserhaltungssysteme hinterließ. Ist Jupiters intensive Strahlung ein Problem für sie?

Willkommen bei Worldbuilding! Ihre Antwort ist gut, aber Sie sollten den letzten Satz entfernen. Wenn Sie eine Frage für das OP haben, sollte diese in einem Kommentar gestellt werden. Ich weiß, dass Sie noch keine Kommentare abgeben können, und das ist immer ein Problem für neue Benutzer, aber es gibt eine Menge Fragen, die keiner zusätzlichen Klärung bedürfen. Fahren Sie vorerst fort und überspringen Sie alle Fragen, die Sie ohne weitere Informationen nicht beantworten können, bis Sie genug Reputation haben, um einen Kommentar abzugeben. Viel Glück!

Ganymed selbst ist vollgepackt mit hochdichten Materialien wie Wolfram- und Uranvorkommen, was zu einer erdähnlichen Gesamtmasse führt, die leicht 50-mal so groß ist, wie sie sein sollte. Künstliche superschwere Elemente, die alles übertreffen, was jemals in einem Labor hergestellt wurde.

Die Oberfläche von Ganymed ist mit einer dicken Schicht aus Kavoritstaub bedeckt , was dazu führt, dass seine ungewöhnlich hohe Dichte fast vollständig aufgehoben wird, was durch die Schwerkraft/Massenwirkung, die durch das Kavorit filtert, nur ein paar Prozent seiner natürlichen Stärke ausmacht.

Innerhalb der Höhlen ist die Schwerkraft unbeeinflusst und die Bewohner erleben erdnormale Bedingungen.

Wenn Sie möchten, dass die Oberfläche selbst eine erdnormale Schwerkraft hat, können Sie mit der Hand winken, dass der Cavorit die Auswirkungen der Schwerkraft dämpft, sodass er sehr schnell abfällt, z. B. über mehrere Meter. Verkürzung der Länge der Schwerewellen auf etwas, das man mit einem Zollstock messen könnte. Das heißt, Sie können normal herumlaufen, aber einen Ball hoch in die Luft werfen, und er wird nicht wieder herunterkommen.

Nachtrag:
Nachdem ich weggegangen war und Materialdichten nachgeschlagen hatte, stellte ich fest, dass die erforderliche Dichte, damit Ganymed buchstäblich 5000-mal so massiv ist, wie es scheint, weit über Wolfram oder Uran oder sogar Osmium oder Hassium liegt.
Dazu benötigen Sie ein Material mit einer Dichte von 779.634.464.751,96 kg/m^3.

Ich habe meine Antwort entsprechend korrigiert.

Ich war in meiner Dichteberechnung um 10 draußen und dachte, dass Sie ein künstliches superdichtes Element brauchen würden ... Etwas enttäuscht, dass Sie nur Wolfram brauchen.
Haftungsausschluss. Ich habe keine Ahnung, ob ein Kern aus Wolfram- und Uranvorkommen ausreichen würde, um eine erdähnliche Masse zu erzeugen! Aber die Überprüfung von Eisen anhand des Molgewichts wäre wahrscheinlich ein nützlicher Vergleich.
Bin gerade hingegangen und habe etwas gerechnet. Eisen hat 7850 kg/m^3, während Wolfram 19600 kg/m^3 hat. Technisch gesehen ist es also zwischen 2 und 3 mal so dicht. Sie würden etwas brauchen, das fünfmal dichter als Wolfram ist, um mit Ganymed eine erdähnliche Masse zu erreichen. Uran ist mit 18900 kg/m^3 weniger dicht als Wolfram. Also ja. Sie würden wahrscheinlich ein künstliches superdichtes Element benötigen. Viel Glück bei der Herstellung eines, das kein lächerlich kurzlebiges radioaktives Element ist.
Osmium hat 22590 kg/m^3, ist dafür immer noch nicht geeignet, und Hassium (das dichteste Material, das jemals in einem Labor hergestellt wurde) ist mit 22610 kg/m^3 etwas dichter.
Ich denke, Sie hatten beim ersten Mal Recht ... Um die gleiche Gravitationsbeschleunigung (an der Oberfläche) wie die Erde (9,81 m / s 2 ), aber den gleichen Radius beibehalten, Ganymed (1.5 m / s 2 ) muss nur etwa 7 mal schwerer werden ( a ∝ m ), also 7 mal dichter. Seine Stromdichte beträgt etwa 2 g / c m 3 das bringt uns zu etwa 15 g / c m 3 . Was mit normaler Materie leicht zu erreichen ist.

Ich denke, Ihre einzige "realistische" Lösung ist ein Schwerkraftgenerator mit sehr begrenzter Reichweite. Wenn die tatsächliche Anziehungskraft von Ganymed größer wäre als sie sein sollte, würde dies seine Umlaufbahn und die Umlaufbahn von allem anderen, das sich ihm nähert, beeinflussen, was von Astronomen aus der Ferne entdeckt worden wäre.

Ein Gravitationsgenerator (vermutlich von einigen alten Spezies gebaut und dann verlassen), der nur eine sehr kurze Entfernung über die Oberfläche reichte, damit die Atmosphäre und die Bewohner fest verwurzelt bleiben, aber nicht weit genug, um die orbitalen Eigenschaften zu beeinflussen, sollte die Rechnung erfüllen. Natürlich würde sich ein echtes Gravitationsfeld nicht so verhalten, aber da Sie einen Gravitationsgenerator erfinden, der künstliche Gravitation erzeugt, können Sie diese künstliche Gravitation völlig frei dazu bringen, sich auf eine nicht standardmäßige Weise zu verhalten.

Die Schwerkraft wird durch Masse erzeugt und hat eine unendliche Reichweite. Wie kann man das aus wissenschaftlicher Sicht umgehen?
@L.Dutch Das Poster postuliert einen künstlichen Gravitationsfeldgenerator, der keine Masse benötigt und eine kurze Reichweite hat. Es ist nicht nötig, es tatsächlich zu erfinden, da es sich um WorldBuilding und nicht um Physik handelt.
Topologisch gesehen können Sie die Schwerkraft als Einbuchtung in der Raumzeit betrachten (dh: die alte Gummiplatten-Demo). Im Allgemeinen erstreckt sich die Verzerrung über einen weiten Bereich und die Einbuchtung ist sehr flach, wenn Sie also eine Schwerkraft im Nahbereich haben möchten Feld müssten Sie die Raumzeit im Wesentlichen "zusammenknüllen", um dies zu tun. wie einen Teil des Lakens zu greifen und zusammenzuziehen, so dass es in der Mitte lose hängt. Wenn ich wüsste, wie man das tatsächlich umsetzt, hätte ich einen Nobelpreis gewonnen :P

Einige Antworten sind etwas irreführend – insbesondere diejenigen, die den Artikel von Scientific American zitieren. Sie können die Masse des Primärobjekts nur aus der einfachen Orbitalmechanik erhalten. Sie können Ganymeds Masse also nicht einfach aus der Beobachtung des Radius und der Periode seiner Umlaufbahn um Jupiter ermitteln (es ist ein ziemlich guter Weg, um Jupiters Masse zu ermitteln - aber darum geht es nicht). Jedes Objekt im Radius von Ganymed würde Jupiter im gleichen Zeitraum umkreisen – unabhängig von seiner Masse.

Für eine Kugel gegebener Größe ist das Gravitationsfeld an der Oberfläche von der Dichte abhängig, so dass:

ρ = 3 g 4 π G r

Wenn Sie also Erdgravitation auf einem Planeten von der Größe von Ganymed wollen, müssten Sie ihn aus Material mit einer Dichte von etwa herstellen fünfzehn   g / c m 3 .

Das ist ziemlich dicht – etwa dreimal so dicht wie die Erde. Wenn Ganymed jedoch hauptsächlich aus einigen sehr dichten Elementen wie Wolfram oder Uran besteht (wie von @Ruadhan erwähnt), würde es funktionieren.

Ich fürchte, das würde wirklich nicht funktionieren. Nach meiner Berechnung benötigen Sie ein Material, das mindestens 7 Faktoren von 10 dichter ist als das dichteste Material, das jemals hergestellt oder gefunden wurde, um Ganymed aus der Ferne so schwer wie die Erde zu machen. aber wenn wir davon ausgehen, dass Aliens einen künstlichen Planetoiden aus stabilen, superschweren Isotopen erschaffen und ihn mit normaleren Materialien überzogen haben, würde das reichen. Wolfram und Uran sind im Vergleich zu den Anforderungen ziemlich pummelig.
Siehe Anmerkung oben - Ich habe mich beim ersten Mal geirrt, aber ich denke, diese Berechnung ist richtig. Ein kleiner, dichter Planet kann leicht ein erdähnliches Gravitationsfeld haben. Es mag ziemlich unwahrscheinlich sein, aber normale Metalle sind sehr dicht (wie Sie in Ihrer ersten Antwort sagten!)

Magnetizm

Schwerkraft durch Magnetismus ersetzen. Die Bewohner Ihrer Höhlen kennen nur Metall. Kein Holz, keine Pelze, kein Plastik. Sie tragen Stahl, bauen aus Stahl und ihr Essen ist … kompliziert. Unter den Höhlen befindet sich eine starke Quelle des Magnetismus - ein altes Raumschiff oder ein Naturphänomen. (es erklärt, warum sie am Anfang so viel Eisen haben)

Alle metallischen Gegenstände werden also nach unten gedrückt, und da die Menschen nichts anderes haben, funktioniert es genau wie die Schwerkraft. Außer, dass Leute fast hochfliegen, wenn sie nackt sind – aber das kannst du auch in deiner Geschichte verwenden.

Ich mag diese Idee, Ganymed, das mit seltenen Erden vollgepackt ist, ist auch nicht außerhalb des Bereichs der Möglichkeiten.

Ganymed ist kein natürlich entstandener Mond; Es ist ein außerirdisches Raumschiff, das Menschen im [Einfügen]-Zeitalter entführte, die dann ihre Entführer besiegten und im Raumschiff lebten, das dann driftete, bis es von Jupiter erobert wurde. Das Raumschiff hat natürlich eine künstliche Schwerkraft und ist im Kern um einen Reaktor herum gebaut, aber der Reaktor befindet sich im Stand-by-Modus und versorgt die dort lebenden Menschen nur mit Sauerstoff, Wasser etc., die zum Überleben benötigt werden. Sie bewirtschaften die Alien- und Erdpflanzen, die die Aliens zu Studienzwecken gesammelt haben, und haben vielleicht auch einige Haustiere, die ursprünglich auch von den Aliens gesammelt wurden.

Wie kann Ganymed eine erdähnliche Schwerkraft haben, ohne dass wir es bemerkt haben?
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