¿Puede un planeta ser más grande que la Tierra pero aún tener una gravedad habitable si su giro es más rápido?

¿Puede un planeta ser más grande que la Tierra, pero aún así tener una gravedad habitable si gira más rápido?

Gracias por el A2A Daniel.

La velocidad de giro de un planeta no tiene nada que ver con su gravedad. La gravedad de un planeta está determinada por su masa, y su gravedad y densidad superficial están determinadas por su radio.

El único efecto que tiene una velocidad de giro rápida en la gravedad de un planeta es que la fuerza centrífuga en el ecuador puede crear una fuerza contraria a la gravedad del planeta, y a menos que el giro sea increíblemente rápido, el efecto es mínimo en el ecuador y se reduce a nada en los polos. .

Entonces, al aumentar el radio de un planeta sin aumentar su masa, se reduce la gravedad de su superficie, y si aumenta la masa de un planeta sin aumentar su radio, aumenta su gravedad de superficie. La ecuación para esto es: gravedad = masa / radio ^ 2

De vuelta a tu pregunta. Un planeta mucho más grande que la Tierra podría tener la misma gravedad superficial que la Tierra si su densidad es menor. Tomemos el ejemplo de Urano, que tiene aproximadamente 4 veces el radio de la Tierra y aproximadamente 14 veces la masa de la Tierra. Usando la ecuación anterior, tenemos:

gravedad = 14.5 / 4 ^ 2 = 14.5 / 16 = 0.90

Entonces, aunque Urano tiene aproximadamente 14,5 veces la masa de la Tierra y tiene aproximadamente 4 veces el radio, la gravedad de la superficie de Urano es solo un 90% de la de la Tierra.

La gravedad no está relacionada con el giro; eso es física 101. Existe la fuerza de inercia conocida como la fuerza centrífuga que disminuye la “gravedad” (es decir, la fuerza neta hacia abajo) más en el ecuador. Pero esto de hecho abulta un planeta para aumentar la gravedad allí. Vea la nota aquí: Fuerza centrífuga – Wikipedia

La otra forma de pensar en esto es que el planeta se separaría de las fuerzas giratorias antes de hacer una diferencia. No existe un material súper ligero y súper fuerte que pueda formar un gran planeta súper giratorio.

Como señala la respuesta de David Goodman, la forma más fácil de reducir la gravedad de la superficie es construir la superficie más lejos. (Con los materiales correctos, algo un poco más masivo pero con la misma gravedad en una superficie sólida.) Sin embargo, eso no tiene nada que ver con la rotación.

En esencia, si. Pero puede no ser necesario, depende del animal o la planta. Algunas plantas y animales estarán bien bajo doble o incluso triple gravedad terrestre, pero los humanos no, nuestra estructura no está diseñada para esas cargas, nuestros huesos se arquearían, nuestros corazones no serían lo suficientemente fuertes como para vencer la gravedad y bombear sangre durante mucho tiempo, eso significaría problemas cardíacos a la larga, así como agotamiento extremo, etc.

La gravedad de la Tierra es nuestra línea de base, 1G. Si la rotación de la Tierra aumentara un 100%, por lo que un día duraba 12 horas, o si quedaba bloqueado por la marea al sol, girando una vez al año, la gravedad seguiría siendo la misma.

Lo que importa es la masa, no el tamaño o la rotación. La masa de la Luna es aproximadamente 1/6 de la de la Tierra, y su gravedad es aproximadamente 1/6 de la gravedad de la Tierra.

Si. Tomemos, por ejemplo, Kepler 22b. Tiene 2,4 veces la gravedad, pero podemos vivir bien.

Kepler 22b es un gigante de hielo rodeado por una nube verde. Con algunas nubes blancas encima.

Está en la zona habitable.

Tiene buena temperatura

Y tiene agua y oxígeno.

Pero la exposición a largo plazo a alta gravedad tiene efectos secundarios positivos y negativos:

Huesos más fuertes

Pero de menor tamaño.

El giro puede dar gravedad adicional a un planeta. Entonces puedes acelerar el giro de la luna para tener una gravedad normal.

Pero la luna está bloqueada por las mareas, por lo que será más difícil hacerla girar.

Aquí está Kepler 22b en comparación con Neptuno y la Tierra

Es posible ser más grande y tener la misma gravedad en la que vivimos solo por ser menos denso … si fuera tan denso o más denso, entonces su gravedad sería mayor.

¿Estás pensando que quizás el efecto centrífugo podría explotarse para hacer habitable un planeta de mayor gravedad?

Eso probablemente funcionaría, sí. Aunque la velocidad de giro puede provocar mucha desorientación. Sin embargo, el efecto solo sería bueno para parte de la superficie del planeta con la velocidad de superficie correcta. También puede haber efectos coriolis considerables.

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