¿Tiene la Tierra una masa alta, en relación con su tamaño, en comparación con otros planetas? ¿Podría un planeta rocoso ser más grande que la Tierra pero tener la misma gravedad?

En realidad, es bastante normal en términos de planetas rocosos. La diferencia es que pasó por algunos eventos que causaron que surgiera vida en él. Es probable que cada planeta con características similares tenga una historia similar a la Tierra.

Y sí, es posible que los planetas tengan una gravedad más baja que la Tierra, incluso si son más masivos que el planeta. El factor clave aquí es la densidad.

La Tierra es el más denso de todos los planetas del Sistema Solar y, por lo tanto, tiene una gravedad relativamente alta (9.8 m / s). Vamos a compararlo con Neptuno (11,15 m / s). Si pesas 100 kg en la Tierra, pesarías 114 kg en Neptuno. Pero Neptuno tiene 17 veces la masa de la Tierra. Esto significa que no es terriblemente denso. Si fuera más denso (es decir, si disminuyera en volumen pero la masa permaneciera constante), la fuerza de la gravedad aumentaría; porque cuanto menor sea tu distancia desde el centro del planeta, más fuerte será la fuerza de gravedad.

Este es el caso de las estrellas de neutrones que se forman cuando una estrella colapsa y explota como una supernova. Cuando la estrella se queda sin combustible y se derrumba, aplasta el núcleo, haciéndolo más denso de lo que solía ser. El núcleo se derrumba con la estrella, y su radio se reduce (su volumen también lo hace) a ~ 20 km desde miles de kilómetros sin cambiar la masa. (¿Suena familiar?)

Esto aumenta la densidad del núcleo en un factor ENORME, lo que significa que puede acercarse mucho más para sentir el fortalecimiento de la gravedad. Las estrellas de neutrones tienen al menos miles de millones de veces la gravedad de la Tierra y, a medida que te acercas, comienzas a sentir esa fuerza con más fuerza. Después de cierto punto, ese cambio de fuerza se vuelve significativo y se convierte en una amenaza para usted. Las fuerzas de marea te destrozan y tus átomos golpean la superficie de la estrella de neutrones a velocidades relativistas. Se esfuerza un poco para borrarte de la existencia. Pero no puede evitar que planetas más grandes que la Tierra tengan la misma gravedad. Eso es lo que la física tiene que decir al respecto, e incluso una estrella de neutrones tiene que obedecerlo.

La Tierra tiene una gran masa en comparación con su tamaño (o su volumen, más precisamente) en comparación con otros planetas de nuestro sistema solar.

Por cierto, los astrónomos han encontrado exoplanetas que se cree que tienen densidades mayores que las de la Tierra.

La cantidad de gravedad que uno siente en un planeta es una función tanto de cuán masivo es el planeta y qué tan lejos está del centro del planeta. Una masa más alta resulta en más gravedad. Estar más lejos del centro de un planeta da como resultado menos gravedad.

Entonces, sí, un planeta rocoso que era a la vez más grande (con un radio más grande que coloca la superficie más lejos del centro) y más masivo podría tener la misma gravedad que la Tierra. Hay muchas posibilidades para planetas hipotéticos (incluidos los planetas más pequeños que la Tierra) de modo que estos dos factores se equilibran a la perfección, y la gravedad superficial es “similar a la Tierra”.

¡Curiosamente, el planeta Saturno tiene una “gravedad superficial” que es solo un poco más alta que la de la Tierra! Sin embargo, al ser un gigante gaseoso de baja densidad, la “superficie” de Saturno estaría entre sus nubes.

La gravedad se correlaciona con la masa directamente. Mientras más masa tenga algo, más atracción gravitacional ejercerá sobre las cosas que lo rodean.

La Tierra es el planeta más denso del sistema solar. Esto significa que tiene la mayor cantidad de materia en su espacio en relación con cualquier otro cuerpo planetario del sistema solar. Por ejemplo, si tuviera que tomar un cubo de 1 x 1 x 1 de cada planeta del sistema solar, el cubo de la Tierra pesaría más.

Teóricamente, un planeta rocoso más grande que la Tierra podría tener más, igual o menos gravedad que la Tierra. Depende de la densidad, que se reduce a lo que está hecho el planeta.

Un planeta con una alta composición de osmio, por ejemplo, sería significativamente más denso que la Tierra y, si fuera del mismo tamaño, la gravedad de la Tierra, en comparación, sería insignificante. Si ese planeta rocoso estuviera altamente compuesto por una roca porosa a base de aluminio, su densidad sería mucho menor que la de la Tierra si fuera del mismo tamaño.

Esto haría que su gravedad fuera insignificante en comparación con la Tierra. Para que algo sea más grande que la Tierra pero logre la misma gravedad, tendría que ser menos denso que la Tierra, escalando con una materia cada vez menos densa y un aumento en el volumen.

Una arruga que me gustaría agregar es que la aceleración de la gravedad depende de la masa del planeta y su distancia desde el centro. Si tienes un planeta con la misma masa que la Tierra, pero menos densidad (y un radio más grande), serás empujado más lejos del centro.

Y estas dos cosas se escalan a diferentes velocidades. La gravedad aumenta linealmente con la masa pero con la potencia de -2 (cuadrado inverso) en relación con la distancia desde el centro.

Duplica la masa, duplica la gravedad. Duplica el radio, descuartiza la gravedad.

Entre los planetas y lunas, la tierra tiene la mayor densidad. Quizás se deba al núcleo metálico. Mercurio, Venus, Luna, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón son solo 0.984, 0.951, 0.605, 0.713, 0.240, 0.125, 0.230, 0.297 y 0.380 veces más densas que la tierra. (Fuente: Hoja de datos planetarios – Relación con la Tierra)

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