¿Qué pasaría si la gravedad se volviera 5 por ciento más fuerte en este momento?

Inicialmente escribí esta respuesta como un comentario a la respuesta de Thomas Ulrich, y en general estoy de acuerdo con lo que ha escrito. Un aumento del 5% en la fuerza gravitacional tendría repercusiones significativas y sus efectos serían sustancialmente mayores que el simple aumento del peso aparente de los objetos cotidianos. Si ignoramos el mayor efecto dentro del cosmos (quizás sobre la base de que las nuevas órbitas del sistema solar alrededor del centro galáctico surtirían efecto en una escala de tiempo demasiado larga como para ser de interés inmediato para nosotros), hay efectos significativos observaríamos dentro de un período de tiempo relativamente corto. Para el propósito de esta respuesta, se supone que el aumento de la fuerza gravitacional se hizo efectivo de inmediato (es decir: G, actualmente 6.674 x 10 ^ -11 m ^ 3 / kg / s ^ 2, se volvió 5% mayor; es decir, 7.007 x 10 ^ -11 m ^ 3 / kg / s ^ 2….)

He ampliado ligeramente el comentario en esta respuesta.

Muchas cosas cambiarían, algunas lentamente, mientras que otras cambiarían mucho más rápidamente. El sol estaría desequilibrado y se contraería gravitacionalmente hasta que se alcanzara un nuevo equilibrio entre presión y gravedad. Esta sería una contracción adiabática ya que, para todos los efectos, el sol genera su calor en su núcleo y lleva un tiempo considerable alcanzar su superficie. Sin embargo, ardería más caliente y más rápido. La constante solar (alrededor de 1.300 vatios por metro cuadrado) a 150 millones de km aumentaría, pero no rápidamente. Por lo tanto, habría efectos acumulativos hacia una tierra mucho más caliente: una mayor insolación debido a una órbita más cercana, una producción solar mayor y creciente y los efectos del aumento de la gravedad en la tierra misma.

La Tierra se movería a una órbita más rápida y apretada. La fuerza de gravedad entre el sol y la tierra aumentaría en un 5%, por lo que la tierra sería empujada hacia adentro, acelerando a medida que avanza. Un año sería menos de 365 días y la disminución de la distancia de la Tierra al Sol aumentaría aún más la constante solar. Nuestra órbita sería una elipse más pronunciada, por lo que esto también induciría fluctuaciones significativas en la insolación.

La órbita de la luna alrededor de la tierra también se vería afectada. Aceleraría hacia la Tierra y tomaría un período orbital de menos de 29 días, pero muy profundamente excéntrico. Las mareas serían más fuertes.

La Tierra también se contraería bajo compresión adiabática, pero probablemente no por mucho. El efecto sería un aumento en la temperatura central, posiblemente efectos catastróficos en la tectónica de placas que conducen a terremotos y volcanismos como nada experimentado hasta ahora.

La atmósfera también se comprimiría más por su propio peso y esto elevaría su temperatura para generar vientos tremendos y el derretimiento de los casquetes polares. Los niveles del mar subirían, lo que provocaría inundaciones y los ecosistemas ya delicados serían destruidos.

Eventualmente se produciría un nuevo equilibrio, pero sería un final de época, eso es seguro.

Debido a que la Tierra ahora es un poco más pesada, la aceleración debido a la gravedad al nivel del mar ha aumentado un 5%. No es necesario calcular la masa real de la nueva Tierra para mi respuesta, pero podría ser divertido investigar.

Para edificios, barcos y satélites, hay tres respuestas diferentes.

Los edificios son un caso especial. Las relaciones de resistencia estructural a peso aumentan a medida que baja el volumen de los edificios. Este no es un problema de ingeniería en sí mismo, por lo que no puedo darle modelos exactos en este caso. Pero una casa construida con marcos de madera probablemente se mantendrá en pie, mientras que una casa hecha de madera dimensional se encuentra en la zona de peligro, dependiendo de cómo se construyó. Un edificio de oficinas hecho de ladrillo podría soportar su propio peso, pero un rascacielos está construido con un margen de seguridad para ciertos eventos, pero un aumento del 5% en la aceleración de la gravedad no es uno de esos márgenes. Si está parado con vientos tranquilos, fallará tan pronto como experimente un evento que fue diseñado para sobrevivir una o dos veces en su vida. Las casas, por otro lado, no están diseñadas para sobrevivir a uno o dos eventos, sino que están construidas según el código, lo que permitirá que una casa de cierto tamaño y diseño, sobreviva a un conjunto específico de eventos de cierta manera, pero cuando el código es aplicado a la mayoría de las otras casas, es excesivo en comparación con los márgenes de seguridad diseñados en rascacielos. Pero es más barato seguir el código que diseñar un margen de seguridad exacto.

Sin embargo, los barcos están a salvo. Es un caso claro de flotabilidad y peso proporcional a la gravedad.

[matemática] Flotabilidad = \ rho (agua) * V (barco) * g [/ matemática]

[matemáticas] Peso = masa * g [/ matemáticas]

Como la gravedad es un término en ambas ecuaciones, puedo reescribir eso.

[matemáticas] \ frac {Flotabilidad} {(\ rho (agua) * V (nave))} = \ frac {Peso} {masa} [/ matemáticas]

[matemática] \ frac {Peso} {Flotabilidad} = \ frac {masa} {\ rho (agua) * V (barco)} [/ matemática]

Lo que significa que, sin importar el valor de la gravedad, la relación entre el peso del barco, no la masa, y su flotabilidad, permanecerá constante. La única advertencia es la resistencia estructural de los barcos.

En cuanto a los satélites, la velocidad orbital es una fórmula bastante fácil.

[matemáticas] V = \ sqrt {\ frac {G * m (tierra)} {r}} [/ matemáticas]

Donde V es la velocidad orbital para r, G es la constante gravitacional yr es cualquier distancia desde el centro de la tierra. Si la masa aumenta, la velocidad orbital para r también aumenta. Cualquier satélite que esté actualmente en órbita necesitará tener un refuerzo conectado, o la órbita se degradará.

Conclusiones basadas en un aumento del 5% en el valor de g.

Las casas pueden caerse, mientras que los edificios lo harán. Los barcos van a estar bien, pero los satélites están atornillados.

Thomas Ulrich y Philip Ross tienen razón; Dudo que alguna civilización sobreviva al colapso inicial, incluso si no todos freímos en este punto. Sin embargo, creo que pueden tener efectos posteriores subestimados:
Incluso si los efectos geológicos no dan como resultado una fritura global, creo que el aumento de la insolación causará el final de toda la vida de la planta y todo lo que dependa de ella. Tales adiciones “menores” a continuación, incluso con algunos pensamientos numéricos (precisión limitada):

La constante solar aumentará relativamente rápido debido al calentamiento adiabático cerca de la superficie del sol. Con esto, me refiero a las semanas requeridas para que las ondas acústicas propaguen el sol en lugar de los cien mil años para que la energía de fusión alcance la superficie. Inicialmente, el sol podría oscilar radialmente, y con él la temperatura, incluida la temperatura cerca de la superficie. El rango de temperatura dependería de la profundidad: la gravedad en la superficie es aproximadamente 28 veces mayor que la de la Tierra, mientras que las moléculas de la superficie son aproximadamente 14 veces más ligeras. Esto daría como resultado que la temperatura promedio aumente a aproximadamente 1.5 ° C / km. No estoy claro acerca de la profundidad promedio desde la cual la radiación llega a la superficie; creo que es de aproximadamente 500 km; sin embargo, incluso si es solo 250 km, inicialmente veremos un aumento medio en la temperatura de emisión de 400 ° C. Teniendo en cuenta la disminución de la superficie del sol, esto equivale a un aumento del 8% en la emisión solar. La temperatura de la superficie y la insolación aumentarán en escalas temporales relativamente modestas a medida que el calor se intercambia por radiación entre las capas.

El cambio orbital correspondería a un aumento del 10% en la insolación promedio, por lo que, junto con el aumento de las emisiones solares, esto corresponde a un aumento mínimo del 18% (mediano plazo). Stefan-Boltzman lo ubica como un aumento de la temperatura global de 13 ° C. Tal aumento está fuera de los parámetros de forzamiento de metano investigados por Archer, por lo que en realidad el aumento sería mucho más que esto. Esto podría representar un aumento total de la temperatura del orden de 30 grados, con una liberación de metano que persiste hasta por un siglo y 12 años después de eso, antes de que la temperatura baje significativamente. Esto significa que la mayor parte de la Tierra estaría más caliente de lo que está ahora Dallol; es poco probable que alguna planta sobreviva a tal cambio y cambio extremo. Las capas de hielo se habrían derretido completamente en esta escala de tiempo *, por lo que la temperatura establecida sería unos 20 grados más alta que antes del aumento gravitacional. Además de los efectos directos sobre la vida biológica, incluso un aumento de 20 grados será suficiente para el inicio frecuente de huracanes de clase 5 + en áreas templadas (que actualmente están libres de huracanes).
* Por supuesto, esto se acelerará por el aumento de la presión en la base de la capa de hielo antártica

(Ignorando otros efectos) la altura de la atmósfera oscilaría brevemente, con un período de varios segundos. El cambio de presión relativamente repentino sería lo suficientemente prolongado como para ensordecer a muchas personas y romper ventanas en edificios mejor aislados, y muchos colapsarán. Durante las oscilaciones, las temperaturas a nivel del suelo variarán entre los valores actuales y aproximadamente 5 grados C más altos, estableciéndose con un aumento a corto plazo de 2.5 grados. Después de esto, estará naturalmente determinado por el nivel de insolación y reemisión.

Del mismo modo, no necesitamos esperar a que los efectos del colapso del núcleo de la Tierra nos alcancen antes de experimentar efectos geológicos importantes: la presión sobre las rocas inicialmente alcanzaría un pico del 10% por encima de su valor actual (estableciéndose en + 5%). Será suficiente para causar terremotos más extendidos y de mayor magnitud que los que se han experimentado en épocas geológicas recientes. Esto destruirá una proporción sustancial de habitación hasta media hora antes de la catástrofe generada por el núcleo de Thomas Ulrich.

Por cierto, aunque la mayoría de los satélites sobrevivirían, casi todos serían inútiles. Y la estación espacial internacional se estrellaría contra la Tierra después de aproximadamente 1/3 de una órbita (lo siento, astronautas). E incluso si la humanidad sobrevive, pasaría un tiempo considerable (si es que lo hace) antes de que el GPS sea de alguna ayuda para guiar a aquellos que intentan resolver los desastres.

Hay tantas formas diferentes en que podríamos morir, ¿dónde estás, Dave Consiglio?

Un corazón tendrá que bombear más para mover la sangre por encima, ya que aumenta el peso de la sangre. Por lo tanto, es posible que algunas personas estén al borde de sufrir ataques cardíacos de izquierda a derecha.

No creo que el escenario del colapso del núcleo terrestre que Thomas Ulrich afirmó sea viable. El núcleo interno es de hierro, por lo que es difícil de compactar y el núcleo externo es fluido, por lo que es incompresible

Pero debido a la presión adicional, podría haber más roca derritiéndose en el núcleo externo impactando el campo magnético de la Tierra. Además, algunas rocas que se derriten más cerca de la superficie podrían afectar las corrientes de convección en la astenosfera y, como resultado, los movimientos de las placas tectónicas.

En la superficie de la Tierra, algunas cámaras magmáticas pueden colapsar y las montañas encima de ellas también.

Supongo que el efecto de que la atmósfera se acerque a la Tierra se compensará con una pérdida debido a la inercia cuando se produzca el cambio en la órbita.

Esta es la G = 6.67 × 10 ^ -11

Si modifica este valor incluso por una pequeña unidad decimal,

La existencia de todo el universo colapsaría en un punto, como días antes del Big Bang, o provocaría la gran ruptura, donde la materia no puede ser estable y desintegrarse …

La mayoría de las mujeres sufrirían un infarto en la báscula del baño.

Pero no nos importaría porque la mayoría de los edificios colapsarían, los barcos se hundirían y los aviones caerían del cielo. Los satélites estarían cayendo de sus órbitas cuidadosamente calculadas.

Después de todo, la civilización probablemente sobreviviría, pero llevaría bastante tiempo actualizar toda nuestra tecnología, estándares industriales y mentalidad general a las nuevas configuraciones.

Inicialmente, muchos terremotos, erupciones volcánicas y probablemente algunos tsunamis también. Las órbitas satelitales se alterarían (pero la mayoría no se estrellaría). Después de todo ese caos, probablemente estaríamos bien.

Probablemente podríamos adaptarnos a la gravedad adicional con bastante rapidez. Pero, por lo general, una mayor gravedad ejerce una fuerza superior a la normal en nuestros huesos a la que no estamos acostumbrados, por lo que será doloroso por un tiempo.

Los relojes de péndulo se acelerarían aproximadamente un 2,5%, los pilotos de aviones tendrían que aumentar la configuración del acelerador, el mes lunar se acortaría en duración.