Может ли существовать несферическая планета и может ли она быть обитаемой?

Было бы возможно, чтобы одна из них существовала какое-то время, но естественная несфероидная планета была бы невероятно маловероятной. Подробнее об этом в конце.

Конечно, это легко представить, но это потому, что мы думаем о таких вещах, как камни в форме куба, которые встречаются в природе, и думаем: «Почему бы и нет?». Проблема в том, что объекты планетарного масштаба ведут себя не так, как валуны или даже маленькие объекты размером с луну. Все , что находится в радиусе более 200-300 км, принимает сферическую форму .

Источник

Итак, у вас может быть космическая картошка, которая не является сферой, но технически это не планета. У него может быть атмосфера любого размера , хотя вряд ли он удержит ее, если поблизости есть другие большие массы или сильный солнечный ветер.

Чтобы иметь что-то размером с планету, но не со сферой, нужно найти планету, на которой произошла ужасная авария. Если вы врежете большую луну в планету, вы сможете ужасно деформировать планету и дать ей несколько новых лун. Предполагая, что оставшаяся масса достаточно велика, ее все равно можно определить как планету (достаточно массивную, чтобы превратиться в сферу), но не сферическую. Несферическая форма будет временной, возможно, на сотни тысяч лет. Однако, поскольку он только что был разрушен, в нем вряд ли есть жизнь.

Редактировать:

Что, если бы Земля была кубом?

Об этом есть интересная статья здесь . По сути, углы и края куба были бы похожи на массивные горные хребты, поскольку они были бы под углом по отношению к вектору гравитации (за исключением центра граней). Более подробный ответ о таком мире я написал здесь .

Океаны переместятся в центры граней куба. По сути, Земля выглядела бы совсем иначе. Вероятно, до сих пор пригоден для жизни, если предположить, что какая-то магия превратила его в куб, сохранив форму, иначе мы все, вероятно, были бы убиты землетрясением, сотрясающим планету.

Планеты в форме пончика действительно возможны !

В статье цитируется документ, в котором делается вывод о том, что некоторые виды тороидальных планет, по крайней мере, внутренне стабильны, хотя маловероятно и, возможно, будут разрушены любым внешним вмешательством.

Это правда, что гравитация заставит сгусток материи произвольной формы слиться в сферу с течением времени, но нет никаких причин, по которым она должна делать это с тором. Материя сильнее всего притягивается к ближайшей материи.

Да, мы живем на одном :-)

Строго говоря, Земля не сфера, а сплюснутый сфероид. Его вращение делает его несколько выпуклым, поэтому экваториальный радиус примерно на 30 км больше полярного. Более быстрое вращение сделало бы планету еще более сжатой: полярный и экваториальный радиусы Сатурна отличаются почти на 10%: https://en.wikipedia.org/wiki/Saturn#Physical_characteristics , потому что центробежная сила от вращения уравновешивает гравитацию.

Однако кубики, пончики и т. д. не могли бы существовать, по крайней мере, если они состоят из обычной материи. Дело в прочности материалов. Углы куба будут вести себя как очень высокие горы и рухнут под собственным весом.

Форма сферы полностью основана на гравитации. На самом деле это одна из частей определения планеты. То есть достаточно большой, чтобы его гравитация сделала его сферой. Объекты, которые не являются сферами, намного меньше, иначе их пришлось бы искусственно создавать и поддерживать. (если только вскоре после крупного события, которое исказило планету, как луна, столкнувшаяся с планетой, но со временем она снова закруглится.

Автор жесткой научной фантастики Хэл Клемент написал в 1953 году восхитительную книгу «Миссия гравитации », в которой представил очень физически правильный несфероидальный мир, Месклин. Месклин, планета с большой массой, подверженная экстремальному вращательному напряжению, имеет форму тонкого диска с выпуклостью в центре. Из статьи в Википедии :

Клемент решил, что, поскольку его масса в 16 раз больше массы Юпитера, Месклин будет иметь чрезвычайно большую угловую частоту, чтобы частично противодействовать его гравитации, чтобы позволить людям посетить его часть. Он хотел, чтобы экваториальная гравитация составляла 3 g, поэтому он определил период, необходимый для того, чтобы это произошло: каждый день месклина длится 17,75 минут, учитывая, что планета вращается примерно на 20 градусов в минуту.

В результате этой чрезвычайно большой скорости вращения месклин даже не имеет слегка сферической формы; у него большая экваториальная выпуклость. Экваториальный диаметр Месклина составляет 48 000 миль (77 250 км), а расстояние от полюса до полюса вдоль его оси вращения составляет 19 740 миль (31 770 км). Затем Клемент попытался вычислить полярную гравитацию, но обнаружил, что это оказалось на удивление трудным. Он признается: «Честно говоря, я не знаю точного значения полярной гравитации; планета настолько сплющена, что обычное правило сфер… даже не будет хорошим приближением…» «Whirligig World сообщает, что его первоначальные расчеты силы тяжести на полюсе составили 655 г; суперобложка Heavy Planet сообщает, что это 700 г. Более поздняя программа, созданная Клементом, вычислила его как 275 г.

Это гораздо более экстремальный пример деформации Сатурна, описанный в ответе jamesqf. Возможно, это не то, что вы ищете, но это хорошая иллюстрация того, насколько пластичны большие планеты под действием силы гравитации и очевидной центробежной силы вращения.

Это невозможно, если только планета не состоит из унобтанума.

Если бы у вас была, например, планета в форме куба с жидким центром, вы бы оказали огромное давление на жидкую внутреннюю часть планеты, оказываемую углами куба, которые фактически функционировали бы как гигантские горы. Этого давления не будет на грани куба, поэтому внутреннее давление вытолкнет их наружу, что, вероятно, приведет к образованию каких-то абсурдно огромных вулканов, когда жидкая недра планеты под давлением угловых гор взорвутся. через трещины в поверхности граней низкого давления куба. Углы опускались, а плоские части заполнялись лавой, которая медленно остывает, принимая форму сферы.

А как насчет какой-то планеты на орбите вокруг очень тяжелой черной дыры?

Могли быть ситуации, когда стабильное состояние такой системы включало несферическую планету.

Кроме того, вы могли бы получить некоторые интересные релятивистские временные эффекты, как в Interstellar.

Согласно МАС, одной из определяющих черт планеты является то, что она находится в гидростатическом равновесии. Это означает, что он не может удерживать свою форму против собственной гравитации, что приводит к сплющенному сфероиду с довольно небольшими бугорками.

Если бы вы сделали структуру планетарного масштаба из сверхструнного анобтаниума (а не из чего-то такого же мягкого и гибкого, как камень), который не находился в гидростатическом равновесии, технически это не была бы планета. Миры-кольца, орбитали и тому подобное не являются планетами.

В отличие от требования «очистить окрестности» (из-за которого Плутон был переклассифицирован), никто на самом деле не оспаривает эту часть определения «планеты».

Скорость вращения, необходимая для достижения достаточного сжатия, чтобы быть значимой для кого-либо, кроме ученых, инженеров и им подобных, просто не будет иметь место в чем-то, что естественным образом соответствует определению планеты. Коллапсирующее пылевое облако, образующее звезду и ее планеты, будет иметь ограниченный угловой момент. Он также будет подвергаться сумасшедшим приливным силам (которые замедлят его)

Теоретически тор (в форме пончика) может находиться в гидростатическом равновесии, если он вращается достаточно быстро. Даже если он сможет так быстро вращаться и принять форму тора, он не будет стабильным в долгосрочной перспективе. Если он хоть немного выйдет из равновесия, он разорвется на части.

Грубая версия этого такова: нет, планета (с допуском обычного человека) сферическая по определению. Все, что не является сферическим, не является планетой.

Я думаю, что планета определенно может деформироваться и все же оставаться планетой! Наша собственная Земля не идеальная сфера! Это бугристый сплюснутый сфероид, хотя из космоса он выглядит как мрамор. Полюса Земли раздавлены, а на экваторе она вздута. Из-за выпуклости расстояние от центра Земли до уровня моря примерно на 21 километр (13 миль) больше на экваторе, чем на полюсах. Все это было открыто Исааком Ньютоном. Земля обладает некоторой пластичностью, что позволяет ее форме слегка деформироваться. Сплюснутый сфероид также не совсем правильный из-за того, что масса распределена внутри Земли неравномерно, что также вызывает больше деформаций.

Это невозможно из-за гравитации, из-за сферической формы ядра нашей Земли Земля имеет форму сферы. Если бы существовала планета в форме пончика, на ней не было бы места для ядра, поэтому ее нельзя было бы классифицировать как планету. С отверстием в центре не было бы центра тяжести. Чтобы классифицировать ее как планету, она должна иметь ядро ​​и атмосферу, а также должна иметь форму сферы.

Если бы существовала солнечная система с двумя солнцами и планетой между ними, если бы солнце вращалось вместе с планетой, это могло бы удерживать планету в форме диска. Или разделить планету пополам. Но этот шанс все же есть. Это будет похоже на одну планету из Netflix’s Voltron.