Wie würde es sich anfühlen, auf einem Rocheworld-Ozean zu segeln?

Vor ein paar Tagen habe ich diese Frage darüber gepostet, wie es sich anfühlen würde, auf einer Rocheworld zu laufen.

Für einige Hintergrundinformationen ist eine Rocheworld ein Doppelplanetensystem, bei dem die beiden Planeten so nahe beieinander liegen, dass sie tatsächlich begonnen haben, miteinander zu verschmelzen. Es ist unwahrscheinlich, dass dies im wirklichen Leben vorkommt, aber es ist trotzdem cool, darüber nachzudenken. Ich empfehle, die ursprüngliche Frage und Antwort zu überprüfen, wenn Sie verwirrt sind.

Die Antwort, die ich bekam, war, dass es nicht extrem unterschiedlich sein würde, aber mit der Zeit würde man feststellen, dass die Schwerkraft in verschiedenen Bereichen unterschiedlich ist. Wenn ich die Antwort richtig interpretiere, wäre die Schwerkraft an den gegenüberliegenden Enden der Rocheworld und in der Region, in der sich die beiden Planeten überlappen, geringer und in der Mitte jedes Planeten schwerer.

So würde sich Gehen anfühlen. In dem von mir verlinkten Issac Arthur-Video erwähnte er jedoch, dass diese Rocheworlds sehr wohl hauptsächlich aus Wasser bestehen könnten, mit Kontinenten an den Enden jedes Planeten.

Dies führt zu meinen zwei Hauptfragen: Wie würde die Schwerkraft einer Rocheworld die Meeresströmungen beeinflussen, und könnte man von einer Hälfte einer Rocheworld zur anderen segeln?

Segeln, auf einem Boot auf dem Wasser - nein. Ein Gewässer braucht die Schwerkraft unter sich. Fliege? Von einem Planeten zum anderen, nur vielleicht. Null G, was effektiv zwischen den Planeten passieren würde, bedeutet, dass Wasser um Sie herum schwimmen würde. Darauf konnte man nicht segeln. Aber null G bedeutet nicht unbedingt null Druck. Der Mittelpunkt der Erde ist Null G, aber Hochdruck. Theoretisch könnte auf der ganzen Strecke Luftdruck vorhanden sein, der das Fliegen ermöglicht, aber nicht das Segeln. Allerdings etwas langatmig.
@userLTK Das stimmt nicht. Wenn die Brücke relativ dünn ist, könnte die Schwerkraft sehr niedrig werden, aber wenn es überhaupt eine Brücke gibt , wird sie an der Oberfläche nicht auf Null gehen. Sie würden am Massenschwerpunkt Schwerelosigkeit bekommen, aber das ist weit unter der Oberfläche und kein größeres Problem als die Tatsache, dass es im Zentrum der Erde Schwerelosigkeit gibt.
@LoganR.Kearsley Es würde von der Masse der beiden Planeten abhängen. Wenn Masse und Dichte gleich sind, würde der Massenmittelpunkt gleich weit voneinander entfernt sein
@Slarty Das ist nicht der Punkt. Die relative Lage des Massenmittelpunkts ist völlig irrelevant. Unabhängig von der relativen Größe der beiden Lappen oder dem Massezentrum zwischen ihnen, wenn es eine feste oder flüssige Brücke gibt, die sie verbindet – nicht nur eine gemeinsame Atmosphäre – dann können Sie nicht zum Zentrum gehen, schwimmen oder segeln Masse, und Sie werden auf keinen Punkt der Schwerelosigkeit stoßen, wenn Sie entlang der Oberfläche reisen. Wenn die Brücke relativ dünn ist, kann die Schwerkraft sehr gering werden, aber sie kann nicht auf Null gehen.
@LoganR.Kearsley Sie können sich sicherlich nicht realistisch zwischen ihnen bewegen (siehe meine Antwort). Wenn ich darüber nachdenke und meine Worte sorgfältig wähle, wäre der Massenmittelpunkt des Systems zwischen den beiden Planeten nicht in der "Schwerelosigkeit", sondern im freien Fall.
@LoganR.Kearsley Ein Boot erfordert eine klare Richtung der Schwerkraft. Schwereres Wasser unten, leichteres Boot oben. Es gibt absolut KEINE MÖGLICHKEIT, dass dies an einem Gravitationsübergangspunkt zwischen zwei Planeten passiert. Ein Flugzeug ist eine andere Sache. Immer noch schwierig, aber ein Flugzeug ist möglich. Geschwindigkeit hilft auch. Ein Flugzeug könnte in diesem Szenario theoretisch Fluchtgeschwindigkeit erreichen.
@Slarty Der Massenmittelpunkt wäre zwar im freien Fall, aber die Meeresoberfläche schneidet den Massenmittelpunkt nicht. Die Meeresoberfläche wird von diesem Punkt um den Radius der Brücke seitlich versetzt.
@userLTK Wenn zwischen den Lappen eine ozeanische Brücke besteht, anstatt sie vollständig zu trennen und nur eine Atmosphäre zu teilen, besteht die einzige Möglichkeit , zu diesem "Übergangspunkt" (technisch gesehen dem L1-Lagrange-Punkt) zu gelangen, darin, gezielt dorthin zu tauchen . Sie würden ihm niemals nahe kommen, wenn Sie von Lappen zu Lappen segeln, und es wird immer eine vollkommen klare Richtung der Schwerkraft geben, die senkrecht zur Meeresoberfläche zeigt und der gravitativen Äquipotentialfläche der beiden Lappen folgt. Wenn die Brücke schmal ist, kann die Schwerkraft gering sein , aber sie wird nicht Null sein.
@LoganR.Kearsley Ich kaufe es nicht. Bei ausreichend geringer Schwerkraft würde sich Wasser wie Luft verhalten. Selbst wenn genügend Druck vorhanden wäre, um flüssig zu bleiben, würde es sich zusammenballen. Der Auftrieb wäre nutzlos und das Wasser würde sich eher wie ein Whirlpool als wie eine Oberfläche verhalten, und das ist, wenn es überhaupt in der Lage wäre, von einem Planeten zum anderen zu reisen, was ich auch bezweifle. Atmosphäre - vielleicht, Wasser, nein.
@userLTK Wasser würde sich niemals "wie Luft" verhalten. Bei ausreichend geringer Schwerkraft würde die Oberflächenspannung zu dominieren beginnen, und Sie würden Probleme bekommen. Aber das bedeutet nur, dass Ihre Brücke nicht dick genug ist. Fügen Sie entweder mehr Material hinzu oder bewegen Sie die Lappen näher zusammen, sodass sie ihre jeweiligen Roche-Lappen stärker überfluten, und Sie können die Oberflächengravitation im Übergangsbereich so hoch einstellen, wie Sie möchten.
@userLTK Offensichtlich gibt es eine Reihe von Bedingungen, die die Passage unmöglich machen würden - im Extremfall ist die Brücke rein atmosphärisch und es besteht keine ozeanische Verbindung. Eine nur schwache ozeanische Verbindung ist aus den von Ihnen genannten Gründen fast genauso schlimm, möglicherweise schlimmer. Aber ebenso offensichtlich befassen wir uns in dieser Frage nicht mit diesen Fällen. Wir befassen uns mit den Fällen, in denen die Lappen ausreichend übergelaufen sind, um eine beträchtliche Brücke zu bilden, die mit Ozean bedeckt ist – eine Situation, die absolut im Bereich des Möglichen liegt.
@LoganR.Kearsley Wir könnten ewig hin und her gehen. Mein Punkt ist, dass es eine Reihe von Bedingungen gibt, unter denen es für Planeten möglich sein könnte, eine Atmosphäre zu teilen. (dick genug, um hindurchzufliegen) - Pluto-Charon teilen kaum eine Atmosphäre, aber sie ist sehr dünn. Es gibt KEINE Reihe von Bedingungen, unter denen sich zwei Planeten eine Wasserbrücke teilen könnten, es sei denn, sie wurde künstlich gebaut und das Umdrehen der Schwerkraftrichtung um 180 Grad wäre immer noch problematisch, durchzusegeln.
@LoganR.Kearsley Sie haben Recht, wenn die Welten perfekte einheitliche Kugeln sind und sich nicht berühren. Aber ich denke, andere Kräfte würden in dieser Situation die Schwerkraft überwinden und eine Art Brücke bilden (siehe meine Antwort). Aber wenn die Planeten nah genug kämen, um sie zu berühren, und noch ein bisschen näher kämen, gäbe es eine Brücke zwischen den Welten, und der Massenmittelpunkt wäre darin.
@userLTK Das ist absolut lächerlich. Wenn Sie eine Luftbrücke haben können (was Sie können) und wenn Sie eine Landbrücke haben können (was Sie können), gibt es absolut keinen Grund, warum Sie nicht auch eine Wasserbrücke haben können. Beginnen Sie ggf. einfach mit einer Landbrücke und bedecken Sie diese mit Wasser.
@Slarty Du scheinst verwirrt zu sein. Sie haben eigentlich nichts, was ich in Ihrem letzten Kommentar gesagt habe, widersprochen.
@LoganR.Kearsley, wenn sich die Planeten spiralförmig nahe genug nähern, um Land zu teilen, wäre Ihr System gewalttätig und instabil. Es wäre eher eine Magmabrücke als eine Landbrücke. Ozeane würden kochen und das gesamte System wäre unbewohnbar. Eine Luftbrücke ist schwer genug, wahrscheinlich auch fast unmöglich, aber vielleicht gerade noch möglich.

Antworten (3)

Wenn die Lücke durch Wasser überbrückt wird, könnte man durchaus von einem Lappen zum anderen segeln. Und wenn die Lücke nur durch die Atmosphäre überbrückt wird, dann könnte man immer noch ein Flugzeug von einem Flügel zum anderen fliegen, wie in der klassischen Rocheworld- Serie von Robert Forward.

Das setzt allerdings voraus, dass das Wasser im Spalt flüssig ist . Da die "inneren" Bereiche einer Rocheworld viel weniger Licht abbekommen als die äußeren Pole, könnte sie sehr gut zugefroren sein!

Aber das muss nicht sein, also gehen wir davon aus, dass wir auf eine Welt blicken, die warm genug ist, um eine flüssige Wasserbrücke zwischen den Lappen zu haben.

Genauso wie wenn Sie von einer Seite einer soliden Rocheworld zur anderen gehen, wird die Schwerkraft auf der Brücke gering sein. Sie müssen also mit allen Konsequenzen des Segelns in geringer Schwerkraft fertig werden. Dadurch ändert sich die Kieltiefe Ihres Schiffes nicht, aber es führt zu größeren Abweichungen vom Mittelwert, Ihr Schiff steigt höher und sinkt tiefer, wenn es auf den Wellen auf und ab schaukelt, und es bewegt sich nach oben -und-ab langsamer. Wellen selbst werden auch größer und langsamer sein.

Die Strömungen würden per se nicht wesentlich durch die Schwerkraft beeinflusst , aber sie werden durch die Temperatur und den Spin beeinflusst. Selbst wenn sie nicht gefroren ist, wird die Brücke eines der kälteren Wassergebiete der Welt sein, was bedeutet, dass, wenn keine Landmassen im Weg sind und Coriolis-Kräfte die Dinge seitwärts drücken, warme Strömungen dazu neigen, an der Oberfläche zu fließen, und kalte Strömungen werden davon in die Tiefe fließen. Aber natürlich wird es das gebenCoriolis-Kräfte sein – und ziemlich starke noch dazu! Wenn die Welt groß genug ist, sollten die Meere entlang des Äquators ziemlich unberührt sein, aber in der Nähe der Rotationsachsen würden Sie starke rotierende Strömungen erwarten. Wenn die Welt nicht groß genug ist, um die äquatorialen Bereiche der Brücke von den axialen Strömungen zu isolieren, würden Sie gerichtete Strömungen erhalten, die auf der einen Seite von einem Lappen zum anderen und auf der anderen Seite wieder zurück führen.

Für ein besseres Gefühl dafür, wie Schwimmen in geringer Schwerkraft sein könnte, siehe hier . Dieser Artikel handelt vom Mond mit etwa 1/6 der Schwerkraft der Erde; Beachten Sie jedoch, dass, wenn die Planeten im Grunde tangential zueinander sind (wie es die OPs sein werden, wenn sie keine Wasserwelten mit Ozeanen sind, die Tausende von Kilometern tief sind), die Regionen mit geringer Schwerkraft sehr wenig Schwerkraft haben werden. Dieser xkcd-Artikel könnte also durchaus relevant sein.

Unter der Annahme, dass beide Planeten in Größe und Masse sehr ähnlich sind, ist das Gebiet zwischen ihnen kein guter Ort zum Segeln oder für irgendetwas anderes. Es würde von der genauen Entfernung zwischen den Welten abhängen, aber vorausgesetzt, sie sind nahe genug, könnte sich eine Brücke bilden und mit Wasser füllen, und ein riesiges Gebiet um die Brücke herum könnte sich mit Niederdruckluft füllen.

Aber viel warmes tropisches Wasser und reduzierter Druck werden für stürmische Bedingungen sorgen. Ich schlage vor, dass der Brückenbereich immens instabil wäre. Bei solch niedrigen Schwerkraftbedingungen könnte jedes große zirkulierende Sturmsystem, das auf die Brücke wandert, leicht genug Energie haben, um die Brücke vollständig zu zerstören. Gewöhnliche Stürme können selbst unter 1 g Gischt hoch in die Luft schleudern, daher fürchte ich, mir vorzustellen, was unter Bedingungen mit sehr geringer Schwerkraft mit der Meeresoberfläche passieren würde, sie würde wahrscheinlich in eine Masse aus wirbelnden, schäumenden Blasen und Tropfen mit viel davon zerfallen Segeln in das Tiefdruckgebiet um die Brücke herum und schließlich zurück, um wieder auf die Brücke zu krachen.

Schlamm, Sand und Felsen werden oft von Stürmen auf der Erde sogar unter 1 g aufgewirbelt. Unter Bedingungen mit geringer Schwerkraft auf und um die Brücke herum wird die Situation sogar noch schlimmer. Alle Stürme werden alle Arten von Material aus Tausenden von Kilometern Entfernung aufnehmen, einschließlich allem, was schwimmt, seichten Meeresschlamm / Sand und die Gesamtheit loser Materialien von allen Inseln.

Ich schlage vor, dass die Brücke ein instabiler, sich drehender Albtraum aus Wasser, Schaum, Schlamm, Felsen und Trümmern wäre. Und angesichts der Umstände glaube ich nicht, dass es eine Chance auf einen „ruhigen Tag“ geben würde. Es wäre kontinuierlich. Stürme werden auf die gleiche Weise zur Brücke wandern wie Stürme auf der Erde vom Äquator weg zu den Polen, weil der Brückenbereich einen sehr geringen Drehimpuls hat, während alle anderen Teile beider Planeten einen relativen Drehimpuls haben werden Brücke.

Auch die Gewitter würden wohl „spektakulär“ werden.

Ich sollte auch darauf hinweisen, dass das ganze Szenario instabil ist und für keinen der Planeten gut enden würde. Reibungskräfte über die Brücke und Oberflächeneffekte würden dem System schließlich seinen Drehimpuls rauben, was dazu führen würde, dass sich die Planeten immer näher und näher näherten, bis sie verschmolzen.

Du kannst nicht zwischen den Welten segeln, fliegen oder wandeln. Das Problem ist nicht die geringe Schwerkraft, sondern die Schwerelosigkeit. Lassen Sie uns eine Linie von Welt A zu Welt B ziehen. Es spielt keine Rolle, wo eines der beiden Enden liegt. Offensichtlich zeigt die Schwerkraft an einem Ende auf Welt A und am anderen auf Welt B. Die Schwerkraft ist eine kontinuierliche Funktion, daher muss es irgendwo auf dieser Linie einen Punkt geben, an dem sich die Kräfte ausgleichen und Sie sich in der Schwerelosigkeit befinden.

Beachten Sie, dass die Endpunkte keine Rolle spielen, dies gilt für jede Linie, die Sie zwischen den Welten ziehen. Zeichnen Sie diese Schwerelosigkeitspunkte ein – Sie erhalten eine Oberfläche im Raum zwischen den Welten. (Wenn die Welten identisch sind, ist die Ebene flach. Wenn nicht, bin ich mir der Form nicht sicher, aber es spielt sowieso keine Rolle.) Punkte auf dieser Ebene unterliegen eindeutig nicht der Gravitationskontrolle einer der beiden Welten. Wie hoch ist der atmosphärische Druck auf einer Welt ohne Schwerkraft? Null, offensichtlich, da es keine Atmosphäre halten kann. Dasselbe passiert hier – die Planeten können weder Atmosphäre noch Ozean zurückhalten, die diese Ebene berühren, und es gibt keinen Weg zwischen den Welten, der sie nicht berührt. Die Atmosphäre und der Ozean werden verbluten, bis sie nicht mehr geteilt werden.

Physik ist nicht meine Stärke, aber ich bin etwas verwirrt. Wollen Sie damit sagen, dass es überall keine Schwerkraft geben würde? Wie würden sie überhaupt zusammen bleiben? Ich konnte keine Schwerkraft in dem Bereich verstehen, in dem sie nahe beieinander liegen, bevor die beiden verschmelzen, aber ich verstehe nicht, warum dem gesamten System die Schwerkraft fehlt.
Nein, er sagt nicht, dass es keine Schwerkraft geben würde. Es gibt einfach zwei sehr große Anziehungskräfte, die in entgegengesetzte Richtungen wirken. Wenn Sie sich im Massenmittelpunkt dieses Systems befinden, zieht Sie Planet A mit der Kraft x in eine Richtung und Planet B mit der Kraft x in genau die entgegengesetzte Richtung. Sie befinden sich also im freien Fall. Beim „normalen“ freien Fall aus der Umlaufbahn wird die Anziehungskraft des Planeten durch extreme Geschwindigkeit ausgeglichen, wodurch die Krümmung des Planeten zu einem wichtigen Problem wird und Sie kontinuierlich fallen. In diesem Fall haben wir statt extremer Geschwindigkeit einen anderen Planeten
@Slarty Und da es keine Geschwindigkeit braucht, wird der Mangel an Geschwindigkeit die Atmosphäre nicht halten.
Das ist falsch. Oder besser gesagt, es gilt nur für einen Punkt - den Massenmittelpunkt. Dinge im Flugzeug werden nicht von dem einen oder anderen Planeten angezogen, das stimmt. Aber sie werden immer noch angezogen – stattdessen nur in Richtung des Massenmittelpunkts. (Angenommen, die Planeten haben die gleiche Masse. Sonst wird es komplexer)
Einfacher Widerspruch zum Energieerhaltungssatz. Angenommen, die Planeten berühren sich genau. Ich bringe ein kg Masse aus der Unendlichkeit auf die Seite eines Planeten, entfernt von dem anderen Planeten, und verrichte nützliche Arbeit. Dann bewege ich es entlang der Oberfläche bis zu dem Punkt, an dem sich die beiden Planeten berühren. Das kann keine Energie kosten, da ich mich nicht von den Massenschwerpunkten beider Körper wegbewege. Ich bewege es dann entlang der Ebene ins Unendliche und wiederhole den Zyklus.
@TLW Die Oberfläche eines Planeten hat immer das gleiche Potenzial. Wenn sich die Oberflächen berühren, dann hat die Oberfläche null g. Sie haben keine Arbeit geleistet, um Ihr kg zu heben.
@TLW, das sich entlang der Ebene vom Massenmittelpunkt des Systems wegbewegt, kostet Energie. Sie würden sich von den Massenzentren beider Planeten entfernen. In der Ebene würde die Nettokraft zurück zum Massenmittelpunkt des Systems wirken.
@Slarty - genau. Das heißt, Sie würden keine Atmosphäre / usw. verlieren.
@LorenPechtel - "Du hast keine Arbeit geleistet, um dein kg zu heben." Und doch habe ich nützliche Arbeit geleistet, indem ich es fallen ließ. Was nur bedeutet, dass ich ein Perpetuum Mobile gebaut habe.
Es an die Oberfläche zu bringen, bringt Ihnen nichts, weil die Schwerkraft dort Null ist. Die einzige Energie, die Sie erhalten, ist, weil das fallende Objekt nicht mit der Rotationsgeschwindigkeit übereinstimmt - großer Boom, aber auf Kosten der Rotationsenergie des Systems, nicht eines Perpetuum Mobile.
Wie würde es sich anfühlen, auf einem Rocheworld-Ozean zu segeln?
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