С какой максимальной скоростью может вращаться планета, похожая на Землю, и при этом поддерживать жизнь, и можно ли с нее запускать космические корабли?

Это интересный вопрос. Во-первых, из-за научно обоснованного тега маловероятно, чтобы какое-либо планетарное тело могло вращаться где-либо вблизи предельной скорости вращения. Большинство планетоидов в Солнечной системе имеют период более 2 часов — все, что быстрее, как правило, очень маленькое (менее 1 км), хотя есть несколько исключений ( один объект диаметром 400 км с 30-минутным периодом указан в вики-статье). ). Неясно, как обычное планетарное сотворение или даже сильное столкновение могло дать землеподобное тело с такой скоростью вращения.

Но если учесть какое-то странное природное явление (или искусственные средства раскрутки), быстро вращающееся тело может сформироваться в устойчивый сплюснутый сфероид, или в форме стержня, или в многолепестковую структуру (или даже в тор) .

Предполагая вариант сплюснутого сфероида, максимально устойчивое вращение достигается, когда гравитация на поверхности на экваторе равна центробежной силе, действующей на объект на экваторе. Это означает, что тело на экваторе находится (почти) на геостационарной орбите. Еще немного, и планета разлетится на части.

У меня нет математических инструментов, чтобы сделать детальный расчет, но для Земли я считаю, что предельная обатичность составляет около 3:1 , поэтому Земля будет иметь радиус ~ 11000 км на экваторе, но только около 4000 км на экваторе. столбы. Он будет вращаться примерно раз в четыре часа.

Эффективная гравитация на экваторе (то есть сумма эффектов гравитации и центробежного ускорения) была бы почти нулевой, т.е. вы были бы почти невесомы. На полюсах сила тяжести будет примерно 2/3 от земной. Интересно, однако, что на сплюснутой сфероидальной поверхности локальный «низ» по-прежнему будет перпендикулярен поверхности в каждой точке (при условии, что планета находится в гидростатическом равновесии) — хотя горизонт будет казаться намного ближе на экваторе и намного дальше на экваторе. полюсов по сравнению с Землей.

Что касается сильных ветров и т. д., скорость вращения и наклонность сами по себе не вызывают чрезмерных ветров, но они, вероятно, являются результатом комбинации солнечного излучения (нагрев атмосферы) и эффекта Королиса (который был бы намного сильнее, чем то, что мы переживаем на Земле). Но вызовет ли это мегаураганы или быстро циркулирующие широтные воздушные потоки, подобные тем, которые вы видите на газовых гигантах, находится в сфере экзопланетной метеорологии, поэтому я не могу комментировать. В принципе, нет никаких причин, по которым атмосфера может быть относительно стабильной.

Другим следствием этого смещения является то, что если бы был значительный осевой наклон, как у Земли, то времена года, вероятно, были бы намного более экстремальными, поскольку поверхность полюсов была бы гораздо более наклонной к Солнцу, а часть поверхности планеты, которая можно было бы считать «полярным», было бы намного больше.

Нет очевидной причины, по которой выносливый разумный вид не мог бы развиваться в таких условиях. И у них есть бонус: если бы они могли, их ракетам было бы намного легче взлетать, если бы они построили свои космодромы на экваторе.

Планета, вероятно, не может вращаться вблизи структурного предела достаточно долго для развития разумной жизни. У Земли был день продолжительностью около десяти часов сразу после образования Луны, но приливные эффекты Луны и Солнца замедлили его до нынешних 24 часов, и он все еще очень постепенно замедляется. Даже без Луны родительская звезда будет иметь заметные приливные эффекты (для Солнца они на 46% больше, чем у Луны).

Приливный эффект был бы слабее, если бы планета была плотнее и, следовательно, меньше.