Bedste svar
Desværre er en kubisk planet fysisk umulig. Enhver himmellegeme, der er massiv nok til at have sit eget tyngdefelt, vil udøve den samme mængde tyngdekraft på alle dele af dens overflade, så spærring af eventuelle uregelmæssigheder (eller ekstremt hurtig rotationshastighed, der producerer en ægformet planet), næsten enhver planet, man kender til nogenlunde sfærisk.
Men hvis det var muligt for en kubisk planet at eksistere, ville tyngdekraften altid tiltrække genstande i retning af kernen. Så hvis du stod på en kant, så det ud som om du stod på den skarpe top af et gigantisk bjergkæde med hver side skrånende væk foran og bag dig. Men tyngdekraften ville stadig trække dig direkte ned.
Svar
Nej, det kunne det ikke. Per definition er en planet sfærisk.
Definition af en planet
Den Internationale Astronomiske Union definerer en planet som en himmellegeme, der:
- er i kredsløb omkring solen.
- Har tilstrækkelig masse til at antage hydrostatisk ligevægt (en næsten rund form) og;
- Har “ ryddet kvarteret ” omkring sin bane.
Selvfølgelig udelukker dette alle eksoplaneter fra at være planeter på grund af at de ikke kredser om solen. Jean-Luc Margot i sin artikel Et kvantitativt kriterium for definition af planeter præsenterer en måde at definere planeter baseret på et skøn over stjernens masse, planetens masse og dens omløbstid, som vil omfatte alle solsystemets planeter såvel som alle eksoplaneter.
Jeg formoder, at ifølge Margots kriterium, en kubisk planet er faktisk tilladt. Men vil fysik tillade det?
Fra terning til sfære
Hvis verden var formet som en terning, hjørner ville blive trukket ned mod midten af tyngdekraften. En kugle er således den mest optimale form, hvor massen trækkes så langt til midten som muligt. Som sådan ville hjørnerne på en kubisk planet kollapse ned, og massive jordskælv ville dukke op, mens planeten omdannes fra en terning til en kugle. Dette er den eneste stabile form under dens tyngdekraft, og så bliver alle objekter med tilstrækkelig masse kugleformede.
Tværsnit af et ansigt: Tyngdekraften peger stadig groft mod midten af terningjorden. Som et resultat flyder vandet (blå) og luften (lyseblå) “ned ad bakke” og akkumuleres i midten af hvert ansigt. Det eneste land, der kunne beboes, er landet omkring havet, hvor luften møder jorden (grønne linjer). (Billedkilde: AskAMathematician )
Kubisk planet
Men hvis vi antager, at det ikke sker, så er der sandsynligvis nogle underlige effekter. Jo længere du går til en hvilken som helst kant, jo mere synes jorden at skrå, da tyngdekraften trækker dig mod midten af et givet ansigt på terningen. Alt vand ville plaske i ansigterne, og at gå til en hvilken som helst kant ville være som at klatre op i et gradvist skrånende bjerg, med kanterne som bjergkæder. For at få mere indsigt i, hvordan dette fungerer, kan jeg anbefale følgende video: Vsauces Er jorden faktisk flad? . Det er ikke det samme scenario, men det giver dig en idé om, hvordan tyngdekraften kan handle på en sådan måde, at det ser ud til, at du klatrer et bjerg op.
Kubisk planet. (Billede: copyright © 2017 Martin Silvertant. Alle rettigheder forbeholdes.)
Det meste af jordens overflade har en atmosfære, der er for tynd til at understøtte livet. De hvide områder er områder med fremtrædende snedække, det grønne er beboelig land og de blå oceaner.
Hvert ansigt virker effektivt som en skål, hvor alt graverer mod midten af hvert ansigt. Havene ville være der og dybere end de er nu. Men atmosfæren ville også være bundet til ansigternes centrum, mens kanterne ville blive eksponeret direkte for rummet. Effektivt ville man være i stand til at nå plads fra jorden, hvilket ville være en klar fordel for astronomi og udforskning af rummet, da teleskoper kunne bygges uden for atmosfæren, og udrulning i rummet også ville være lettere. Dette ville gøre astronomi billigere og i høj grad forbedre kvaliteten af billeddannelse.
Tyngdekraften på en kubisk jord
På en kubisk jord ville tyngdekraften være meget svagere nær kanterne og hjørnerne end i midten af hvert ansigt, da hjørnerne er længere væk fra terningens massepunkt.Figuren nedenfor viser tyngdekraftens størrelse over overfladen på hver terningens overflade, normaliseret med 1 jord g.
Tyngdekraften på terningens overflade i jordens ger. (Billedkilde: Eventuelt forkert )
I midten af hvert ansigt er tyngdekraften ca. 1 g , men ved hvert hjørne , det er bare 0,664 g . Som sådan, en person, der vejer 200 kg. på jorden ville kun veje £ 129 stående på et hjørne af kubisk jord.
Vinkler på en kubisk jord
Som du måske har set fra Vsauce-videoen, er tyngdekraften ikke altid “nede” – hvilket vil sige ikke altid vinkelret. Når du går fra midten af et ansigt mod et hjørne, forårsager tyngdekraften, at terningens flade ansigt ser ud til at blive stejlere og stejlere, indtil du til sidst klatrer bjergkæder snarere end at gå. Dette skyldes, at tyngdekraften er rettet omtrent mod terningens centrum, så det eneste punkt eller område, hvor tyngdekraften faktisk peger lige ned vinkelret på overfladen, er i midten af hvert ansigt, som du kan se i billede nedenfor.
Den opfattede bakkes “stejlhed” eller vinklen i grader mellem tyngdekraftsvektoren og terningens overflade normal (vinkelret vektor). (Billedkilde: Eventuelt forkert )
Tyngdekraftsretning på en kubisk jord
Styrkeretningen tyngdekraften er ikke altid mod midten af terningen; retning af tyngdekraften afviger fra kubens centrum med næsten 14 ° nogle steder som vist på billedet nedenfor. Denne samlede effekt modvirker den ovenfor beskrevne stejlhedseffekt, hvor afvigelsen er nul i midten af hvert ansigt, i midten af hver kant og i hjørnerne.
Vinklen i grader mellem tyngdekraftsvektoren og vektoren til midten af terningen. (Billedkilde: Eventuelt forkert )
I sidste ende, jo tættere på en kant, desto mere tyngdekraft får det til at føles som om du er på en skråning. Som sådan vil hvert ansigt på en kubisk planet føles som om det er formet som en skål. Derfor samler vandet sig også i midten af hvert ansigt.