Würde der Planet ohne Schwerkraft explodieren?

Ein Planet (wie auch ein Zwergplanet) muss nach der IAU-Definition eine ausreichende Masse haben, um ein hydrostatisches Gleichgewicht einzunehmen (eine nahezu runde Form). Bedeutet das, dass sie auseinanderbrechen oder explodieren würden, wenn die Schwerkraft verschwindet, im Gegensatz zu kleinen Körpern wie Kometen oder kleineren Planeten, deren Integrität nicht von der Schwerkraft abhängt?

Kleine Körper bleiben durch die gleiche Kraft in Form, die ein Gestein auf der Erde in Form hält: mechanische Festigkeit, dh chemische Bindungen, die durch Kompression während der Entstehungszeit entstehen (oder Chemie im Falle des Gesteins). Bei Körpern wie 67P, für die die mechanische Festigkeit mit der von „Zigarrenasche“ angegeben wird, kann also ohne starke Eigengravitation nicht viel Kompression passieren.
Fragen, die danach fragen, was die Gesetze der Physik sagen, passiert angesichts einer Verletzung der Gesetze der Physik, sind nicht ganz sinnvoll.
Welcher Verstoß?
Normalerweise schließen wir Fragen, die nach unmöglichen hypothetischen Szenarien fragen. Aber ich nehme an, dieses hat einen gewissen lehrreichen Wert, weil es uns dazu bringt, über die anderen Kräfte nachzudenken, die normalerweise durch die Schwerkraft ausgeglichen werden, und es hat zu einigen interessanten Antworten geführt ...
@PM2Ring Genau. Ich denke, dass das Konzept der Planeten, des hydrostatischen Gleichgewichts und der Rolle der (sogar der Newtonschen) Gravitation weitgehend missverstanden wird.
Ich stimme dafür, diese Frage als nicht zum Thema gehörend zu schließen, da "ohne Schwerkraft" reine Fantasie ist
Dann können Sie alle Fragen mit ob und wann im Titel abschließen.
@LeosOndra Ich denke, Sie wurden in Kommentaren unfair und unfreundlich behandelt. Aus Ihren anderen Fragen hier und auf anderen SE-Sites (z. B. Physics SE) geht sehr klar hervor, dass Sie die Wissenschaft ernst nehmen und "Schwerkraft verschwindet" als Gedankenexperiment (auch dieses ) verwendet haben , um die Konzepte des hydrostatischen Gleichgewichts zu erforschen, und nicht um " reine Fantasie". Dass Sie sechs Antworten generiert haben, in denen einige wichtige Punkte ausgedrückt werden können, zeigt, dass dies per Definition eine gute Frage ist!
@CarlWitthoft sollen wir auch alle Fragen zu Schrödingers Katze in Physics SE schließen? Es nennt sich Gedankenexperiment und sechs Leute haben das gut genug verstanden und die Frage ernst genug genommen, um sechs Antworten zu posten.
Gedankenexperimente stehen nicht im Mittelpunkt dieser oder vieler anderer SE-Sites - wenn Sie die About-Seiten lesen, wird dies ziemlich deutlich. Ich bin da bei Carl.

Antworten (6)

Sogar Gesteinsplaneten würden explodieren. Ich denke, es gibt zwei Möglichkeiten, dies zu sehen.

Kräftemäßig befindet sich die Erde im Gleichgewicht zwischen der Druckkraft der Schwerkraft und dem elastischen Druckwiderstand der Materialien, aus denen sie besteht. Nach Newtons drittem Gesetz drückt der Mantel mit einer Kraft, die dem Gewicht der Kruste entspricht, nach oben auf die Kruste. Wenn die Schwerkraft verschwindet, haben Sie immer noch diese Aufwärtskraft ohne Abwärtskraft, um sie auszugleichen, sodass Sie eine Aufwärtsbeschleunigung erhalten.

Sie denken vielleicht, dass die Zugfestigkeit der Kruste den Planeten zusammenhalten wird. Aber die Aufwärtskraft ist die gleiche wie das Gewicht der Kruste. Wir wissen, dass sehr große Steinstrukturen ihr Gewicht unter Spannung nicht tragen können.

Sie denken vielleicht auch, dass Eisen und Gestein nicht sehr komprimierbar sind, sodass sich der Mantel nicht sehr weit ausdehnen würde. Aber der Druck ist sehr groß. Der Kern hat eine mindestens 25 % höhere Dichte als Eisen unter normalen Drücken. Außerdem beträgt die Temperatur etwa 6000 K, was der Sonnenoberfläche entspricht und viel höher ist als der Siedepunkt von Eisen bei atmosphärischem Druck. Die Ausdehnung wird also nicht nur eine Frage der Bildung von Rissen sein.

Aus energetischer Sicht wurde bei der Entstehung der Erde die potentielle Energie aller über die protoplanetare Scheibe verteilten Teile der Erde in Wärme und elastische potentielle Energie umgewandelt. Mindestens eine Studie legt nahe, dass etwa die Hälfte dieser Wärme zurückbleibt, und in jedem Fall wurde im Laufe der Zeit Wärme aus radioaktivem Zerfall hinzugefügt. Wenn die gesamte Energie übrig bliebe, würde sie ausreichen, um die Erde mit der gleichen Geschwindigkeit zu zerstreuen, mit der Teile bei ihrer Entstehung im Durchschnitt zusammenkamen. Angesichts der Tatsache, dass die Energie mindestens in der gleichen Größenordnung liegt, halte ich es für vernünftig, mit einer explosiven Trennung zu rechnen.

Dies mag für die Erde gelten, aber ein generischer Planet kann ein niedrigeres inneres T haben. Selbst mit einem wärmeren inneren Kern haben wir es mit geschmolzenem Material zu tun, das keine Gase sind. Ein Tisch, der eine Tonne tragen kann, bringt kein Buch weg.

Das hydrostatische Gleichgewicht schreibt nur vor, dass das Objekt eine Kugelform behält, es bestimmt nicht, ob die Materie eine feste Form annehmen wird.

Die Schwerkraft wirkt auf Planeten, Zwergplaneten, Kometen, Kleinplaneten und Asteroiden, um sie in einer kohärenten Form zu halten. Die Schwerkraft wirkt auf alle Materie im Universum. Auf kleineren Skalen, menschlicher Skala und kleiner, dominieren andere Kräfte über die Schwerkraft, aber größer als das, beginnt die Schwerkraft zu übernehmen.

Hydrostatisches Gleichgewicht bedeutet, dass der Druckgradient die Schwerkraft ausgleichen muss – das heißt, der Druck muss zur Mitte des Körpers hin zunehmen. In der Sonne, die (im Grunde genommen) aus Gas besteht, beträgt der zentrale Druck etwa 2x10^11 bar, sodass der Stern ohne Schwerkraft explodieren würde. Ein kleiner Kiesel, der im Weltraum schwebt, hält mit anderen elektromagnetischen Kräften zusammen, nicht mit der Schwerkraft. Ohne Schwerkraft ändert sich also nichts. Ich suche eine Grenze zwischen den beiden Fällen.
"Ohne Schwerkraft wäre die Sonne nie entstanden". Natürlich, aber mich interessiert, was passieren würde, wenn Sie (hypothetisch) die Schwerkraft ausschalten.
Wie ich bereits sagte, ist die menschliche Größe und die kleinere Schwerkraft nicht die dominierende Kraft, daher ist Ihr Kiesel-Kommentar nicht relevant. Ich komme auf meinen früheren Kommentar zurück, dass Kometen und kleinere Planeten für ihre Integrität von der Schwerkraft abhängen. Ich denke, Sie sollten den Kometen- und Kleinplanetenteil der Frage herausschneiden, um keine so eklatanten Ungenauigkeiten in der Frage zu haben.
Ich denke, die Antwort darauf, was mit einem Planeten und einem Stern passieren würde, ist sehr unterschiedlich, da sie aus unterschiedlichen Materiezuständen bestehen. Erkundigen Sie sich bei Physics SE darüber, ich könnte mich irren.
Stimme hoch, weil ich das auch gesagt habe. Überraschenderweise bewegte sich meine Antwort von +2 auf Null, also hoffe ich, dass diese auf der positiven Seite bleibt

Ich denke, wenn es keine Schwerkraft gäbe, wären die Planeten nicht im allerersten Schritt entstanden, weil sie, wie Sterne und alle anderen Himmelsobjekte, nach der Kollision von Partikeln entstanden sind, die Cluster bildeten, die dann eine ausreichende Schwerkraft erlangten, um zu ziehen mehr Masse.

Sie haben Recht, ohne Schwerkraft gäbe es keine Galaxien, keine Sterne, keine Planeten und keine Menschen. Aber meine ursprüngliche Frage bezieht sich nicht von Anfang an auf eine Welt ohne Schwerkraft. Ich frage, was passieren würde, wenn Sie die Schwerkraft ausschalten.
große Körper wie Sterne werden wahrscheinlich aufgrund der immensen Energie explodieren, die von ihrem Kern ausgestrahlt wird ... ich denke, es hängt von der Größe des Körpers ab, ob er explodieren wird oder nicht ... meiner Meinung nach wird die Kraft, mit der sie explodieren, sein direkt proportional zur Masse

Nein, Gesteinsplaneten würden nicht explodieren. Ohne die Schwerkraft gäbe es jedoch keine Kraft, um das Objekt rund zu machen. Atmosphären würden jedoch in den Weltraum entweichen. Da der Luftdruck ein ziemlich schöner Gradient von Vakuum zu normalem Luftdruck ist, würde ich davon ausgehen, dass keine größere Explosion auftreten würde, wenn die Schwerkraft plötzlich verschwinden würde.

Gasplaneten würden allerdings ziemlich heftig explodieren. Ihre Kerne sind degeneriert, und daher haben Teilchen viel kinetische Energie. Ohne Schwerkraft müsste diese Energie irgendwo hin.

EDIT: Gasriesen würden explodieren, Gesteinsplaneten meistens nicht

Ich bin anderer Meinung, Gase würden nicht mehr durch die Schwerkraft zurückgehalten und wahrscheinlich eher explosionsartig druckentlastet (wie eine unter Überdruck stehende Flasche platzen kann, sobald die Flasche ihre Integrität verliert).
Danke für den Kommentar. IMHO wäre eine Überdruckflasche in gewisser Weise ein gewöhnliches Glas voller Wasser auf einem Tisch auf der Erde, wenn Sie die Schwerkraft ausschalten (Schwerkraft des Planeten). Der Grund ist das hydrostatische Gleichgewicht des Wassers (der Druck steigt nach unten).
Ich stehe korrigiert @Jonathan. Ich dachte nur an Gesteinsplaneten. Gasgiganten würden meiner Meinung nach ziemlich intensiv boomen

Soweit wir wissen, ist dies zwar unmöglich, aber es ist interessant zu überlegen, was passieren würde. Höchstwahrscheinlich würde der Planet auseinanderbrechen und möglicherweise, abhängig von mehreren Faktoren, explodieren. Die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten, die Stärke des Planeten und das Vorhandensein von Flüssigkeiten oder Gasen auf dem Planeten würden alle ins Spiel kommen.

So würde ich mir vorstellen, wie es auf der Erde abläuft. Ohne Schwerkraft, die die Atmosphäre an die Erde bindet, würde sie sich ziemlich schnell in das Vakuum des Weltraums ausdehnen. Die Ozeane würden dann wegkochen, ohne dass der atmosphärische Druck sie an Ort und Stelle hält. Ohne den Druck, der das Magma im Inneren der Erde zusammendrückt, würde es wahrscheinlich auch Gas ausstoßen und die Erdkruste auseinanderdrücken. Die Zentrifugalkraft aus der Rotation der Erde (normalerweise mehr als durch die Schwerkraft entgegengewirkt) würde auch dazu beitragen, die Erde auseinander zu schleudern. Im Fall der Erde würde ich mir vorstellen, dass dies ziemlich explosiv wäre und es ziemlich spektakulär wäre, es vom Weltraum aus zu beobachten. Ich weiß nicht, wie schnell es explodieren würde, aber es würde mit ziemlicher Sicherheit zumindest auseinanderbrechen und wahrscheinlich explodieren. Ich könnte mir vorstellen, dass nur der Eisenkern intakt bleiben würde (wenn überhaupt).

Ein Planet, der sich nicht schnell dreht und der durch und durch fest ist, könnte immer noch zusammenhalten (z. B. möglicherweise Merkur), aber er kann immer noch auseinanderbrechen, je nachdem, wie viel Gas (falls vorhanden) darin eingeschlossen ist.

Für Saturn würden seine Ringe aufhören zu kreisen und sich in den Weltraum ausdehnen. Das Gas würde sich auch in den Weltraum ausdehnen, ohne von der Schwerkraft gehalten zu werden. Ich glaube, das würde sehr explosionsartig passieren, da dem hohen Innendruck des Gases nun die Schwerkraft nicht mehr standhält. Es würde wahrscheinlich vollständig in den Weltraum explodieren, mit Ausnahme eines felsigen Kerns (der wahrscheinlich auch durch darin eingeschlossene Gase und durch die Kraft der Explosion auseinandergeblasen würde). Die Zentrifugalkraft würde wahrscheinlich ebenfalls ins Spiel kommen, aber ich würde mir vorstellen, dass die Explosivität des drucklosen Gases ein viel größerer Faktor wäre. Das wäre auf jeden Fall interessant, aus der Ferne zu sehen!

Nur eine Anmerkung zu den Saturnringen. Ohne Schwerkraft würde jedes einzelne Eisstück dazu neigen, in einer geraden Linie entlang einer Tangente zu seiner ursprünglichen kreisförmigen Umlaufbahn zu fliegen. Aber die inneren Stücke haben eine größere Geschwindigkeit, so dass sie mit äußeren Stücken kollidieren würden. Aber langfristig würde ein Stück entweder auf den Planeten fallen (aber es würde auch auseinanderbrechen) oder sich in den Weltraum bewegen.
@ Leos Ondra, wieder wird es keine Schwerkraft geben, die die Teile zurückfallen lässt.
@Alchimista Du hast Recht, ich habe falsche Worte verwendet. Also: "Ein Stück würde sich entweder zum Planeten bewegen und mit ihm kollidieren ...".
Ich denke, die Ringe würden alle in den Weltraum fliegen (keine Kollision mit dem Planeten), außer der Tatsache, dass Saturn wahrscheinlich heftig explodieren und die Ringe überholen würde!

Ein fester Planet wird durch elektromagnetische Kräfte, dh Chemie, an Ort und Stelle gehalten und geformt. Stellen Sie sich ein riesiges Stück Fels vor. Wenn Sie die Schwerkraft ausschalten, ändert sich nichts, der große Stein würde sich um einen bestimmten Betrag ausdehnen, und das ist. Offensichtlich ist dies zu stark vereinfacht. Wenn die Schwerkraft ausgeschaltet wäre, hätte es sich je nach seiner Geschichte möglicherweise nicht gebildet oder sich gebildet, ohne eine nahezu kugelförmige Form anzunehmen.

IMHO bedeutet die Definition von Planet, dass der Planet nicht durch elektromagnetische Kräfte, sondern durch die Schwerkraft in Form gehalten wird. Deshalb sind sie rund.
@LeosOndra. Richtig, aber die Schwerkraft wird durch die Frage ausgeschaltet. Ihrer bescheidenen Meinung nach explodiert der Planet dann oder wird einfach Asteroid oder so genannt :)
Ich bin sehr skeptisch gegenüber dieser Behauptung.
@CarlWitthoft welche. Die Antwort? Es besteht kein Anspruch darauf. Und Rotation oder flüssiger/gasförmiger Anteil werden nicht berücksichtigt. Hier geht es um eine feste Kugel in einem Vakuum. Auf der Erde ist natürlich eine chemische Bindung, die sich von Pol zu Pol ausbreitet, schwer vorstellbar. Übrigens haften auch Staubpartikel im freien Fall durch elektromagnetische Wechselwirkungen aneinander.
Um wie viel würde es sich ausdehnen? In welchem ​​Zeitraum?
Ich bin müde von Kommentaren, die nicht auf den Punkt kommen. Wenn ein Planet als durch die Schwerkraft geformt und an Ort und Stelle gehalten definiert wird, lautet die Antwort einfach, dass er zunächst seinen Namen ändert. Ein Planet hält durch die Schwerkraft zusammen, auf die andere Kräfte einwirken, zumindest unterhalb seiner Atmosphäre. Man denke nur an einen großen Klumpen Stahl als Modell. Das Ausschalten der Schwerkraft führt zu einer Ausdehnung, da die Bindungen keine Kompression spüren. Eine Drehung würde auch eine Abflachung verursachen. Das Ausmaß beider Phänomene entzieht sich meinem Wissen und/oder meinen derzeitigen Fähigkeiten.