Какую самую большую планету я могу получить, оставаясь при этом в пределах земных параметров? Меня беспокоят гравитация, давление воды и атмосферное давление. Скорость убегания меньше беспокоит. Доступные элементы в областях, доступных для сбора человеческих ресурсов, должны быть чем-то похожи на Землю, но состав планет внутри менее важен, если он правдоподобен.
Я хотел бы создать планету, которая в основном покрыта океанами, с возможными небольшими островами, торчащими над поверхностью океана. Я хотел бы, чтобы как можно больший объем океана был доступен для человекоподобной культуры. Таким образом, в основном вопрос заключается в максимальном увеличении доступного объема океана на планете, где люди могут достаточно комфортно выживать.
У этих людей есть технологический уровень, который мы могли бы счесть правдоподобным для 2200 года или около того (научная фантастика, а не научная фантастика). Эти люди живут в подводных поселениях, поселках и городах, а передвигаются между ними на подводных лодках.
Хотя это не сложный научный вопрос, я бы свел к минимуму свободы, которые необходимо предпринять, чтобы получить самую большую из возможных обитаемых человеком планет с океаном.
Модели планетарной структуры показывают, что планеты-океаны должны достигать максимального размера от нескольких сотен до тысячи масс Земли, достигая максимального радиуса, возможно, в 4-5 радиусов Земли. Добавьте немного железа и силикатов, и вы немного уменьшите размер. Действительно, этот диапазон масс имеет пиковые радиусы для планет большинства составов; идти дальше и планеты уменьшаются.
Для этих параметров вы видите поверхностную гравитацию примерно в 12 раз больше, чем на Земле — слишком много. Если вы хотите сохранить поверхностную гравитацию, как на Земле, ваш предел массы составляет около 6 масс Земли и около 2,5 земных радиусов. Если вы хотите более массивную планету, вам, в свою очередь, нужна планета большего размера, и оказывается, что при постоянной поверхностной гравитации требуемый радиус быстро растет. Для планеты в несколько сотен масс Земли радиус, необходимый для поддержания земной поверхностной гравитации, будет означать, что мир состоит в основном из водорода и гелия.
Я построил кривые масс-радиуса для чистой океанической планеты и чистой силикатной планеты, а также кривые для планет с гравитацией на поверхности , , и . Ваша планета должна находиться между и кривые, учитывая, что твердая земля требует некоторых твердых материалов и, возможно, каких-то континентальных плит.
Земная масса, радиус и сила тяжести на поверхности обычно означают земную атмосферу, поскольку она должна состоять из тяжелых газов, таких как азот и углекислый газ. Маленькие планеты, такие как водные миры, обычно не удерживают водородно-гелиевые оболочки очень долго, теряя их из-за теплового выхода из атмосферы.
JBH
JBH