Как/будет ли расстояние от планеты до ее звезды влиять на силу ее гравитационного притяжения? [закрыто]

Я предполагаю, что вы хотите, чтобы гравитация на поверхности была такой же, как на Земле.

Это означает, что средняя плотность должна составлять 1/3 плотности земли, так как для тела, если gs — сила тяжести на поверхности,$\rho$плотность и r радиус

$$gs=\frac{GM}{r^2} = \frac {GMr}{r^3} = G \rho r$$ и увеличение r требует соответствующего уменьшения $\rho$если gs должно оставаться постоянным.

Поскольку плотность Земли в 5,5 раза больше плотности воды, плотность Земли3 должна быть порядка

$$\rho = \frac{5.5}{3} = 1.8$$ Эта низкая плотность означает отсутствие железного ядра и магнитного поля. В результате поверхность будет иметь несколько повышенную дозу солнечного излучения. На самом деле, неясно, может ли вообще быть какой-либо существенный каменистый материал, поскольку практически ни одна порода не имеет такой низкой плотности, даже при низком давлении, связанном с поверхностными условиями. Например, кварц (он же «песок») имеет плотность 2,6. Поверхность Земли3 должна быть покрыта водой, причем на очень значительной глубине, без каких-либо разумных ожиданий земли.

Конечно, если вы позволите планетарному составу остаться таким же, как у Земли, повышенное давление в ядре повысит плотность, поэтому гравитация на поверхности будет где-то севернее 3 g. Я не компетентен вычислить точное увеличение, поэтому кто-то другой должен будет заполнить это.

Теперь о тех кольцах. Предположим, что система Земля3 имеет те же пропорции, что и Сатурн. Сатурн имеет радиус в 9,88 раз больше земного, а кольца простираются от 6600 до 121 000 км над поверхностью. Масштабирование этого до радиуса Земли 3 (6400 км) дает кольца, простирающиеся от 2000 км до 37000 км над экватором.

Мне не удалось определить коэффициент отражения колец Сатурна, но давайте предположим, что он равен 100 % для углов падения менее 30 градусов. Если у Земли-3 наклон орбиты такой же, как у Земли (23 градуса), ясно, что зима будет свирепой, так как кольца будут затенять большую часть полушария во время глубокой зимы. «Вертикальная» протяженность тени кольца будет

$$x = 37000 km \times \sin{23} = 14,500 km$$ что, по сравнению с радиусом 19 200 км, дает полную тень $$\theta = cos^{-1}(\frac{14,500}{19,200}) = 41 degrees$$ Поскольку это практически все тропики (за исключением примерно 2000-километрового пояса к северу или югу от экватора) и большая часть умеренного пояса (особенно более теплые части), усиление зимних температур должно быть довольно сильным.

Наконец, луны. Мех. Если Земля-3 похожа на Марс с изящными маленькими лунами, то, очевидно, не будет никаких приливов, о которых можно было бы говорить, хотя существование приливных бассейнов часто рассматривается как возможный источник самых ранних форм жизни. Две большие луны с большим влиянием Луны предполагают, что они вращаются вокруг друг друга, но я подозреваю, что это трудно оправдать с точки зрения механики формирования.

В общем, чем больше планета, тем больше гравитация. Если плотность поддерживается постоянной, то это линейная зависимость: удвоение массы приводит к удвоению силы гравитации.

Тем не менее, в зависимости от того, насколько сложной будет ваша наука, вы можете обмануть ее, уменьшив ее плотность. Менее массивная планета будет иметь на своей поверхности меньшую гравитационную силу, чем более массивная планета того же размера.

Скорость вращения также может быть использована для обмана кажущейся гравитационной силы по направлению к экватору планеты. Опять же, степень, в которой вы можете использовать это, будет зависеть от того, насколько сложной будет ваша наука.

Кольца и луны не будут влиять на поверхностную гравитацию.

Если планета находится в зоне Златовласки, это не дает ей автоматически статус обитаемой. Например, мы точно не сможем заселить газового гиганта в зоне Златовласки.

Во-вторых, до сих пор не существовало лунных систем, в которых луны вращались бы друг вокруг друга так же, как и вокруг планеты. Я не думаю, что такое нестабильное разнообразие лунной системы когда-либо будет обнаружено.

Чтобы сделать планету пригодной для жизни, вам нужны некоторые очень простые предпосылки:

• присутствие в зоне Златовласки

• наличие большого водоема для регулирования температуры

• что-то похожее на озоновый слой, чтобы поглощать смертельные рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение

• кислород в атмосфере для дыхания (для жизни, какой мы ее знаем )

Только при наличии этих самых основных предпосылок вы можете думать о дальнейших вещах, необходимых для жизни (прежде чем отважиться на возможность большой разумной жизни, такой как млекопитающие).