Paras vastaus
Valitettavasti kuutioinen planeetta on fyysisesti mahdotonta. Jokainen tarpeeksi massiivinen taivaankappale, jolla on oma painovoimakenttä, kohdistaa saman määrän painovoimaa pinnan jokaiseen osaan, joten estäen kaikki poikkeavuudet (tai erittäin nopean pyörimisnopeuden, joka tuottaa munanmuotoisen planeetan), melkein kaikki tunnetut planeetat ovat karkeasti pallomainen.
Mutta jos olisi mahdollista muodostaa kuutiomainen planeetta, gravitaatiovetovoima houkuttelisi esineitä aina ytimen suuntaan. Joten jos seisot yhdellä reunalla, näyttää siltä, että seisoisit jättimäisen vuorijonon terävällä huipulla, kummallakin puolella kaltevasti edessäsi ja takana. Mutta painovoima vetää silti sinua suoraan alas.
Vastaa
Ei, se ei voinut. Planeetta on määritelmän mukaan pallomainen.
Planeetan määritelmä
Kansainvälinen astronominen unioni määrittelee planeetan taivaankappale, joka:
- kiertää auringon ympäri.
- Massa on riittävä hydrostaattisen tasapainon (melkein pyöreä muoto), ja;
- Onko ” puhdistanut naapuruston ” kiertoradansa ympärillä. ol>
Tämä sulkee tietysti pois kaikki eksoplaneetat planeetoista, koska ne eivät kiertele aurinkoa. Jean-Luc Margot kirjoituksessaan Kvantitatiivinen kriteeri planeettojen määrittelemiselle tarjoaa tavan määritellä planeetat, jotka perustuvat tähtien massaan, planeetan massaan ja sen kiertorajaan, joka sisältäisi kaikki aurinkokunnan planeetat sekä kaikki eksoplaneetat.
Oletan, että Margotin kriteerin mukaan kuutioinen planeetta on todella sallittu. Mutta sallieko fysiikka sen?
Kuutiosta palloon
Jos maailma olisi kuution muotoinen, kulmat vedetään alaspäin kohti keskustaa painovoiman avulla. Pallo on siten optimaalisin muoto, jossa massa vedetään mahdollisimman pitkälle keskelle. Sellaisenaan kuutiomaisen planeetan kulmat romahtaisivat, ja massiivisia maanjäristyksiä syntyisi, kun planeetta muuttuu kuutiosta palloksi. Tämä on ainoa vakaa muoto sen painovoiman alla, joten kaikki riittävän massalliset esineet muuttuvat pallomaisiksi.
Kasvojen poikkileikkaus: Painovoima osoittaa edelleen suunnilleen kohti kuutio-maapallon keskiosaa. Tämän seurauksena vesi (sininen) ja ilma (vaaleansininen) virtaa ”alamäkeen” ja kerääntyy kummankin kasvon keskelle. Ainoa maa, jossa voidaan asua, on merta ympäröivä maa, jossa ilma kohtaa maan (vihreät viivat). (Kuvalähde: AskAMathematician )
Kuutioplaneetta
Mutta jos oletetaan, että näin ei tapahdu, silloin on varmasti joitain outoja vaikutuksia. Mitä pidemmälle menee mihin tahansa reunaan, sitä enemmän maa näyttää kaltevalta, kun painovoima vetää sinua kohti kuution minkä tahansa pinnan keskikohtaa. Kaikki vesi pudistuisi kasvojen keskelle, ja mihin tahansa reunaan meneminen olisi kuin kiipeily vähitellen kaltevalle vuorelle, jonka reunat olisivat kuin vuorijonot. Saadaksesi paremman käsityksen tämän toiminnasta voin suositella seuraavaa videota: Vsaucen ‘Onko maa todella tasainen?’ . Se ei ole sama skenaario, mutta se antaa sinulle käsityksen siitä, miten painovoima voi toimia siten, että näyttää siltä, että nouset vuorelle.
Kuutioplaneetta. (Kuva: tekijänoikeus © 2017 Martin Silvertant. Kaikki oikeudet pidätetään.)
Suurimmalla osalla maapalloa on ilmapiiri, joka on liian ohut tukemaan elämää. Valkoiset alueet ovat huomattavan lumipeitteen alueita, vihreä on elinkelpoinen maa ja siniset valtameret.
Jokainen kasvo näyttää käytännöllisesti katsoen kulholta, jossa kaikki painaa kohti jokaisen kasvon keskiosaa. Meret olisivat siellä ja syvemmällä kuin nyt. Mutta ilmakehä olisi sidottu myös kasvojen keskipisteisiin, kun taas reunat altistuvat suoraan avaruudelle. Tehokkaasti voisi päästä avaruuteen maasta, mikä olisi selvä etu tähtitieteelle ja avaruuden etsinnälle, koska teleskooppeja voitaisiin rakentaa ilmakehän ulkopuolelle, ja myös avaruuteen sijoittaminen olisi helpompaa. Tämä tekisi tähtitieteestä halvempaa ja parantaisi huomattavasti kuvankäsittelyn laatua.
Painovoima kuutiomaisella maalla
Kuutiomaisessa maapallossa painovoima olisi paljon heikompi reunojen ja kulmien lähellä kuin kummankin pinnan keskellä, koska kulmat ovat kauempana kuution massakeskipisteestä.Alla olevassa kuvassa näkyy kuution jokaisen pinnan pinnan yläpuolella olevan painovoiman suuruus, normalisoituna yhdellä maalla g.
Painovoima kuution pinnalla, maapallon g: ssä. (Kuvalähde: PossibleWrong )
Jokaisen pinnan keskellä painovoima on noin 1 g , mutta jokaisessa kulmassa , se on vain 0,646 g . Sellaisena henkilö, joka painaa 200 paunaa. maan päällä painaisi vain 129 paunaa, joka seisoi kuutiomaisen maan nurkassa.
Kulmat kuutiomaisessa maapallossa
Kuten olet ehkä nähnyt Vsauce-videosta, painovoima ei aina ole ”alas” – toisin sanoen, ei aina kohtisuorassa. Kun kävelet kasvojen keskeltä kohti kulmaa, painovoima saa kuution tasaisen pinnan näyttämään nousevan jyrkemmäksi, kunnes lopulta kiipeät vuoristoalueille kävelyn sijaan. Tämä johtuu siitä, että painovoima on suunnattu suunnilleen kuution keskustaa kohti, joten ainoa piste tai alue, jossa painovoima tosiasiallisesti osoittaa suoraan kohtisuoraan pintaa vastaan, on kummankin pinnan keskellä, kuten voit nähdä alla oleva kuva.
Havaitun mäen jyrkkyys, tai painovoiman vektorin ja kuution pinnan välinen kulma asteina normaali (kohtisuora vektori). (Kuvalähde: PossibleWrong )
Painovoiman suunta kuutiomaisella maalla
Voiman suunta painovoima ei aina ole kohti kuution keskustaa; painovoiman suunta poikkeaa kuution keskiosasta joissakin paikoissa lähes 14 ° , kuten alla olevassa kuvassa näkyy. Tämä kokonaisvaikutus torjuu edellä kuvatun jyrkkyysvaikutuksen siten, että poikkeama on nolla kummankin pinnan keskellä, kunkin reunan keskellä ja kulmissa.
Painovoiman ja vektorin välinen kulma kuution keskelle. (Kuvalähde: PossibleWrong )
Mitä lähempänä olet reunaa, sitä suurempi painovoima saa sinut tuntemaan olosi kuin kaltevuus. Sellaisena jokainen kuutio-planeetan kasvot tuntevat olevansa kulhon muotoisia. Siksi vesi kerääntyy myös jokaisen kasvon keskelle.