Максимальный размер планеты в оболочке мира с земными условиями

Я пытаюсь определить теоретические пределы размера мира-оболочки (созданного с помощью орбитальных колец, построенных вокруг черной дыры). У меня есть следующие ограничения:

  1. Свет на планету должен обеспечиваться солнцем/солнцами (нельзя использовать искусственное освещение)
  2. Продолжительность дня должна быть около 24 часов, и должны быть времена года с примерно такой же продолжительностью времени, как на Земле.
  3. Солнце / солнца должны существовать не менее миллиарда лет (оно не может быть намного массивнее, чем оно есть)

Один ограничивающий фактор, который я определил, заключается в том, что если дни создаются вращением планеты, то когда планета становится больше, скорость на экваторе противодействует силе гравитации. Я думаю, что если бы гравитация варьировалась от 1/2 земной на экваторе до 2-кратной земной на полюсах, это было бы нормально. Используя это как единственный ограничивающий фактор, я получаю, что максимальный размер примерно в 1000 раз превышает размер Земли.

Какие еще проблемы будут для такой планеты? Может ли мир-оболочка вращаться так быстро и не разорваться на части? Какая будет погода на такой планете? Сможет ли Солнце обеспечить достаточно тепла для сверхмассивной планеты?

Существуют ли какие-либо другие формулировки, которые позволяют использовать более крупную систему (с использованием нескольких солнц/любой другой системы «естественного» освещения)?

это похоже на естественное солнце, а 24 часа нелегко сочетать с планетой диаметром 6 миллионов километров. поэтому, прежде чем переходить к такому количеству вопросов по этому поводу, вам нужно понять, что у вас есть или что вы предлагаете. в то же время лучше определяя систему, благодаря ответам и улучшениям с вашей стороны, что в результате позволяет задавать более целенаправленные узкие вопросы о вашей системе. похоже, что у вас есть разница в силе тяжести как минимум в 6 раз, а не в 4, как вы рассчитали, потому что 37 м / с - это гравитация bh, которая будет в полную силу на полюсе. также будет разница в его векторной ориентации
Ваша предполагаемая планета представляет собой полую сферу или круглое кольцо?
@Sal предлагаемая планета представляет собой полую сферу

Ответы (2)

Вместо планеты, вращающейся вокруг Солнца, пусть Солнце(я) вращается вокруг планеты. Согласно расчетам Пола Берча (в его рассказе «Ядро »), максимально возможный размер земной (продиктованный поверхностной гравитацией и массой, находящейся чуть выше фотонной сферы сингулярности ) «планеты» составляет около двух световых лет в диаметре. При таком размере освещение должно обеспечиваться сетью синхронно вращающихся солнц с интервалами дня и ночи, вызванными тщательной настройкой расстояния между солнцами.

(излишне говорить, что это требует очень продвинутой инженерии и тщательного обслуживания)

Используйте сеть больших отражающих лун (или зеркал), чтобы отражать солнечный свет, чтобы определить цикл дня и ночи.

Вместо того, чтобы заставлять вещь вращаться со смехотворной скоростью, чтобы получить смену дня и ночи, используйте сеть зеркал, чтобы отражать солнечный свет, превращая день в ночь. У вас может быть несколько зеркал, одновременно направляющих солнечный свет и даже фокусирующих его, поэтому вы сможете получить его почти таким же ярким, как текущий земной дневной свет.

введите описание изображения здесь

Эта солнечная орбита должна быть около вашего года плюс-минус любое вращение, которое вы хотите для своей раковины. Если ваша оболочка медленно вращается, вы можете расположить солнце дальше, что полезно по многим причинам.

Зеркала находятся на плотной, близкой орбите и устроены таким образом, чтобы отражать солнце на поверхность каждые 24 часа.

Лето – это когда солнце смотрит на вас на поверхности раковины. Да, летом ночью ярче, потому что над головой есть солнце, но оно далеко, в зависимости от скорости вращения корпуса. Если оболочка вращается примерно на 1 оборот каждые 2 года, солнце может быть довольно далеко, то есть на 2-3 а.е., что означает, что это «ночное солнце» лишь немного ярче полной луны.

Я думаю, что это убирает «скорость вращения днем ​​​​ночью» из вашего критического пути для расчета верхнего предела размера оболочки. Сделайте его из углеродных нанотрубок, и вы будете выглядеть как минимум размером с Солнце .

похоже, что с текущими предположениями, это бинарная система с соотношением массы черной дыры и солнца 3: 1, не имеет большого значения для вашего ответа, но
Насколько я понимаю, в мире-оболочке не было бы требований к углеродным нанотрубкам — поскольку кольца, которые поддерживают оболочку, вращаются по орбите, им не нужна высокая прочность на растяжение или сжатие. Поэтому при таком предложении я думаю, что максимальный размер будет больше похож на 1 световой год (расстояние, на котором поверхностная гравитация черной дыры равна земной гравитации). Затем это можно было бы сделать с большим количеством зеркал и большим количеством солнц.
Хотя это хорошее решение для создания большого мира, я не уверен, что это именно то, что я ищу, потому что установка будет действительно работать только на экваторе, оставляя большую часть планеты необитаемой.