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?
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.
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.
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.
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
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!
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.
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