Cualquier cantidad de agua tendrá su propia gravedad. El factor limitante será tener suficiente gravedad para que el cuerpo pueda retener el vapor de agua contra la pérdida térmica al espacio, suponiendo que la superficie esté lo suficientemente caliente como para ser líquida. (Si permite planetas de hielo, la respuesta es trivial; puede tener trozos sólidos de hielo de tamaño arbitrariamente pequeño).
Para obtener el planeta más pequeño posible, asumiremos que las condiciones de la superficie rondan alrededor del punto triple del agua, y que está en cualquier órbita alrededor del tipo de estrella que necesitamos para lograr eso. Como regla general, podemos suponer que un planeta retendrá un gas particular en escalas de tiempo geológicas si la velocidad térmica del gas en la exosfera es menor a 1/6 de la velocidad de escape. Un planeta con una atmósfera de vapor de agua puro cerca del punto triple tendrá una atmósfera extremadamente delgada , por lo que para propósitos de fondo podemos suponer razonablemente que la exosfera comienza en el nivel de la superficie del agua y tiene la misma temperatura que el agua. superficie.
La velocidad promedio de una molécula de agua en vapor cerca del punto triple es de aproximadamente 503 m / s. Entonces, necesitamos que la velocidad de escape en la superficie del planeta sea de aproximadamente 3018 m / s, y eso determinará la masa del planeta. ¡Eso es significativamente más pequeño que la velocidad de escape de la Tierra!
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En realidad, un planeta hecho de agua se comprimiría bajo su propia gravedad, creando un núcleo de fases de hielo exóticas y aumentando la velocidad de escape de la superficie (debido a la disminución del radio para la misma masa). Pero eso es complicado de calcular, por lo que asumiremos que nuestro planeta de agua tiene una densidad constante de 1 g / cm ^ 3, y reconoceremos que en realidad el radio será más pequeño de lo que estimamos, y que podríamos reducir la masa un poco y aún estar bien.
Dicho esto, un mundo acuático uniformemente denso y sin comprimir con la velocidad de escape requerida tendría un radio de poco más de 4.036 km, con una masa de poco más de 2.754e23 kg. A modo de comparación, eso es aproximadamente el 4,6% de la masa de la Tierra, y aproximadamente el 63% del radio de la Tierra.
Entonces, si tuvieras ~ 2.753e11 kilómetros cúbicos de agua (el volumen aproximado del planeta descrito anteriormente), podrías hacer un planeta completamente de H2O.
