Binärer Planet

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Unser eigener Mond hat genug Schwerkraft, um eine Ausbuchtung im Ozean hochzuziehen und Gezeiten zu erzeugen. Aber was wäre, wenn der Partner unseres Planeten noch größer wäre? Wenn der Partner so groß oder sogar größer als der betreffende Planet wäre, könnte seine Schwerkraft von Menschen am Boden gespürt werden. Über Kopf würde es bis zu einem gewissen Grad an Objekten ziehen und sie effektiv leichter machen. Auf der anderen Seite würde sich seine Anziehungskraft zu der des Planeten addieren und die Dinge schwerer machen.

Man müsste mit den Massen, Entfernungen und Geschwindigkeiten dieser beiden Planeten jiggery pokery arbeiten, so dass die Umlaufzeit wie vom OP gefordert und die Masse des Begleitplaneten korrekt war, um die 20% -30% Abnahme beim Überkopf zu bewirken. Das OP hat auch nicht um eine 20-30% ige Erhöhung der Schwerkraft gebeten, aber das bekommt sie.

Was die Wahrnehmung anbelangt, so wäre ein riesiger Satellit in der Größe eines Planeten für Menschen auf der Oberfläche des Planeten wahrnehmbar. Ich bin mir sicher, dass die Basketballsaison so angesetzt wäre, dass sie hoch am Himmel steht.

NACHTRAG aus Kommentaren

Ich versuche, die Zahlen für dieses Szenario zu knacken, und ich bekomme keine "gesunden" Ergebnisse - kann jedoch ein Fehler in meinen Berechnungen sein - @Will (oder sonst jemand), würde es Ihnen etwas ausmachen Entfernung und Masse für den Satelliten vorschlagen, der die 20-30% ige Verringerung der wahrgenommenen Oberflächengravitation bewirkt (vernachlässigen wir der Einfachheit halber die Saisonalität des Effekts)? – G0BLiN vor 2 Tagen

OK @G0BLiN mit Ihrem schwierig zu buchstabierenden Benutzernamen. Mathe ist nicht meine Stärke. Aber es gibt Taschenrechner, die helfen. Ich habe diesen benutzt. https://www.omnicalculator.com/physics/gravitational-force

Erstens: Erde Wenn ich mein eigenes 100-kg-Gewicht einstecke, das am Erdradius 6371 (6371 km vom Massenmittelpunkt) steht, erhalte ich:

981,7 N / 100 kg = 9,8 m/s ² , was der Erdoberflächengravitation entspricht. Sieht gut aus.

Betrachten wir nun Jupiter mit 317 Erdmassen und einem Radius von 69911 km. Wie weit von der Oberfläche entfernt kann ein Objekt im Orbit existieren? Metis ist der nächstgelegene Mond von Jupiter und umkreist ihn in 128.000 km Entfernung. 128000 + 69911 = 197911 km von Jupiters Massenzentrum entfernt.

322,5 N / 100 kg = 3,2 m/s ² . Das ist etwa ein Drittel der Schwerkraft der Erde.

Also: Wenn ich auf der Erdoberfläche stünde und auf den Jupiter 197911 km über mir blicke, würde ich von Jupiter mit einer Kraft von 30% der Erdanziehungskraft angehoben. Ich würde mich 30% leichter fühlen. Auf der anderen Seite der Erde habe ich auch den Durchmesser der Erde zwischen uns; wenn es 12742 ist, dann beträgt die Kraft 2,8 N zusätzlich zu den 9,8 der Erde.

Ein Problem: Um Metis so nahe zu umkreisen, muss sich ein Körper sehr schnell bewegen. Es fällt in einem guten Clip auf Jupiter zu und muss zuverlässig verfehlen. Eine Lösung: Die Erde umkreist in diesem Szenario eine stark elliptische Umlaufbahn.

Ha! Gifs funktionieren auf WB-Stapel!

Dies kann auch die Periodizität ansprechen – für einen Großteil der 18-monatigen Umlaufbahn befindet sich der erdähnliche Körper in einiger Entfernung von seinem großen jupiterartigen Partner. Es nähert sich für den im OP angegebenen Zeitraum, in dem die Nähe die oben beschriebene Verringerung der Schwerkraft aufgrund des großen Partners ermöglicht.

Austritt aus einem ungewöhnlich dichten Feld dunkler Materie.

Dies entspricht im Wesentlichen der Verringerung der Masse des Planeten, wie in Lukes Antwort vorgeschlagen, aber es ist ein einigermaßen plausibler Mechanismus, insbesondere im Kontext von Science-Fiction.

Kalte dunkle Materie würde dazu neigen, in der Nähe von Konzentrationen normaler baryonischer Materie an Dichte zuzunehmen. Wenn die Hintergrunddichte dunkler Materie bereits ziemlich hoch ist, könnte dies zu einer merklichen Zunahme der im Inneren eines Planeten herumhängenden Gesamtmasse und damit zu einer Erhöhung seiner Gravitation führen. Beachten Sie jedoch, dass dies im Allgemeinen kein statischer Klumpen dunkler Materie wäre, der durch die Schwerkraft an den Planeten gebunden ist – es ist eine dynamische Struktur, eher ein Ereignis als ein Ding, das aus beliebigen Partikeln der dunklen Materie besteht, die zufällig durch den Planeten strömen zu jeder Zeit, wie eine stehende Welle in einem Bach, wo sich Wasser wölbt, wenn es über einen untergetauchten Felsen fließt. Wenn sich also der Planet aus der Hintergrundwolke aus dunkler Materie herausbewegt oder wenn sich die Wolke selbst bewegt, würde sich diese stehende Welle zusätzlicher Masse auflösen und der Planet

Es gibt alle möglichen Möglichkeiten, dies periodisch zu machen. Vielleicht ist die Wolke mit der Sonne des Planeten verbunden, und der Planet hat eine exzentrische Umlaufbahn, die ihn periodisch näher an den mittleren (dichteren) Teil der Wolke und dann zu den (dünneren) Rändern führt. Vielleicht dehnt sich die Wolke selbst regelmäßig aus und zieht sich zusammen (was passieren könnte, wenn sich jedes einzelne Teilchen der Wolke aus dunkler Materie auf einer stark exzentrischen Sonnenumlaufbahn befindet und alle ähnliche Phasen haben), wodurch sich periodisch die Hintergrunddichte dort ändert, wo der Planet umkreist. Vielleicht gibt es eine kohärente Wolke aus dunkler Materie, die dieselbe Sonne umkreist wie ein anderer (sehr großer und diffuser!) Planet, der den baryonischen Planeten regelmäßig schneidet. Und so weiter – ich bin sicher, Sie können sich viele weitere Möglichkeiten einfallen lassen, um die Dichte der Dunklen Materie, die den Planeten umgibt, periodisch zu variieren.

Leider wäre so etwas per Definition für die Bewohner nicht (direkt) sichtbar! Aber es ist die einzige Option, die mir einfällt, die über geologische Zeitskalen stabil sein könnte und nicht jeden an der Oberfläche töten würde.

Die Stärke eines Gravitationsfeldes ist gegeben durch (G * m) / r^2. Um die Stärke des Gravitationsfeldes zu verringern, können Sie m, die Masse des Planeten, verringern, r, den Abstand vom Zentrum des Planeten, erhöhen oder G, die Gravitationskonstante, verringern.

Masse des Planeten verringern

Euer Planet verliert irgendwie an Masse, ohne an Größe zu verlieren. Wohin geht es? Wer nimmt es? Wie überleben die Menschen an der Oberfläche den Prozess? Das sind Fragen, die Sie beantworten müssen.

Erhöhen Sie den Abstand von der Mitte

Dein Planet wird größer, ohne die Masse zu ändern. Ich kann mir nicht vorstellen, wie das passiert. Jemand bläst einen planetengroßen Ballon im Inneren des Planeten auf?

Die Gravitationskonstante nimmt ab

Wir haben es konstant genannt, weil es nicht bekannt ist, dass es sich ändert. Abgesehen davon wissen wir nicht, warum es bei dem Wert sein sollte, den es anscheinend hat, also haben wir keine Ahnung, was dazu führen könnte, dass es sich ändert. Wenn die Veränderung nicht lokal auf dem Planeten stattfindet, entfernt sich alles im Sonnensystem weiter, da ihre Umlaufbahnen nicht mehr stabil sind. Schließlich beginnen die Dinge in den interstellaren Raum zu fliegen, um für immer in der Dunkelheit einzufrieren.

Wenn die Stärke des Gravitationsfeldes nicht abnimmt, dann gibt es vielleicht eine Kraft, die dem entgegenwirkt. Ich schlage vor: Zentrifugalkraft (ich weiß, dass es keine echte Kraft ist, aber es scheint jedem auf der Oberfläche des Planeten so zu sein)

Zentrifugalkraft

Wenn sich Ihr Planet immer schneller und schneller dreht, würden Menschen in der Nähe des Äquators eine immer geringere Schwerkraft erfahren. Menschen in der Nähe der Pole werden dasselbe nicht annähernd so stark erleben. Wenn die Erde eine Geschwindigkeit erreicht, bei der sich der Äquator mit Orbitalgeschwindigkeit bewegt (etwa 1 Umdrehung alle 90 Minuten), dann würden die dort lebenden Menschen eine Schwerkraft von 0 erfahren. Wenn die Erde noch schneller wird, dann wird sie auseinanderbrechen und alle auf der Erde werden sterben.

Als kosmologisches Ereignis denke ich, dass der Vorbeiflug eines sehr großen astronomischen Objekts diese Art von Effekt verursachen kann. Aber dann wird Ihr Problem darin bestehen, dass seine starke Schwerkraft sehr starke Gezeiteneffekte hervorruft, die alle anderen Effekte, die Sie benötigen, ziemlich nutzlos machen.

Ich glaube, dass jede signifikante Änderung der Schwerkraft eines Planeten, wie sie vom OP beschrieben wird, von Natur aus zu einer destabilisierenden Umlaufbahn führen würde (was schließlich bedeutet, dass sie irgendwo abstürzt oder wegfliegt).

Davon abgesehen werde ich mit den Rändern der Physik spielen.

Ich schlage vor, dass Ihr Planet ein Schwarzes Loch umkreist, das regelmäßig Gravitationswellen erzeugt, von denen ich denke, dass sie, wenn Sie nahe genug an der Quelle sind, eine wahrnehmbare Auswirkung auf die Schwerkraft haben würden. Wie wir aus der Wissenschaft von Interstellar gelernt haben, ist es möglich, eine bewohnbare Welt in der Nähe eines Schwarzen Lochs zu haben.

Dies ist eine Art Handwavium-Antwort, da Gravitationswellen und ihre Auswirkungen nicht vollständig verstanden werden, geschweige denn, welche Bedingungen erforderlich wären, um das richtige Gleichgewicht zu haben, nicht in Stücke gerissen zu werden und gleichzeitig genügend Em-Strahlung zu erhalten, um das Leben zu unterstützen.