Qual è la massa minima richiesta affinché gli oggetti diventino sferici a causa della propria gravità?


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Questa massa minima è nota? o forse, è dato in termini di densità? In tal caso, quanta densità è il minimo per avere un oggetto sferico a causa della sua stessa gravità?


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Dovresti definire "oggetti". I corpi ghiacciati iniziano a roteare sotto la propria gravità a una certa massa. I pianeti rocciosi ne impiegheranno di più. I liquidi formerebbero una sfera con una massa minuscola dato che presumo che i proto-pianeti gassosi sarebbero rotondi non appena avessero abbastanza gravità per essere considerati un "oggetto".
Robert Cartaino,

La massa minima per essere sferica è una piccola frazione di grammo. Una goccia d'acqua è sferica. Dovresti chiedere qual è la massa massima che un oggetto potrebbe essere ed essere ancora non sferica. Questo dipende da quanto velocemente si forma, perché se non c'è tempo sufficiente per raffreddarsi, si scioglierà e si arrotonderà. Pianeti e asteroidi incontrano questo problema.
eshaya,

Risposte:


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Questa domanda è più complicata di quanto sembri che dovrebbe essere!

Non esiste una soglia di massa o densità oltre la quale un oggetto diventa perfettamente sferico; anche le stelle supermassicci sono leggermente oblunghe. L'unica eccezione sono i buchi neri, che sono perfettamente arrotondati fino a raggiungere il livello quantico. Se vogliamo una risposta semplice, la maggior parte delle ipotesi sono da qualche parte intorno a la massa della terra, o kg, ma questo è molto approssimativo e dipende dalla composizione dell'oggetto. 6102011000061020


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Gli oggetti ghiacciati, come la maggior parte nella cintura di Kuiper, possono raggiungere un equilibrio se hanno una larghezza di circa 400 km , mentre l'asteroide roccioso Pallas, a 572 km, ha chiaramente una forma irregolare e non sferica. Tutti gli oggetti rocciosi più grandi di Pallas (e non ce ne sono molti) sono sferici.

La roccia tende ad essere più forte del ghiaccio. Gli oggetti rocciosi sono in grado di resistere alla propria gravità più a lungo di quelli ghiacciati. Pallas è un punto ragionevole. I successivi asteroidi più piccoli (Vesta, Hygiea ecc.) Sono rotondi, ma non in equilibrio idrostatico. D'altra parte, piccole lune ghiacciate come Miranda e Mimas sono dentro o vicine all'equilibrio. Mimas ha un diametro di poco meno di 400 km.


Chiedere chiarimenti può essere contro la politica, ma mi sento necessario in questo scambio. James Kilfiger afferma: "Pallas, a 572 km, ha chiaramente una forma irregolare e non sferica. Tutti gli oggetti rocciosi più grandi di Pallas (e non ce ne sono molti) sono sferici". Tuttavia, questo diametro, 572 km, è una soglia approssimativa per corpi sferici o ci sono corpi sferici rocciosi con un diametro più piccolo?
GS1969,

Ho modificato la mia risposta.
James K,

Ci dispiace, ma mentre Pallas non è una sfera perfetta, è generalmente sferica. astronoo.com/it/pallas.html
Rick,

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Crolla su se stesso, diventando più sferico. Questo processo si chiama collasso gravitazionale e, per una nuvola di polvere, accadrà quando la nuvola di polvere è maggiore della massa dei jeans .

Megan Whewell, presentatrice del team educativo per il National Space Center, scrive di altri raggi :

[F] o corpi costituiti principalmente da roccia, la dimensione minima per diventare una sfera auto-gravitante è di circa 600 km di diametro; ma, per i corpi costituiti principalmente da ghiaccio, la dimensione minima è di circa 400 km di diametro.

Ovviamente, prima di quel punto può verificarsi un certo livello di collasso, gli oggetti non solidi dovrebbero essere più grandi e anche gli oggetti fatti di cose più forti come l'acciaio dovranno essere più grandi, ma ciò dà un'idea della scala necessaria per i solidi a meno.

Vale la pena notare che una sfera cava non collasserà sotto la sua stessa gravità, poiché la forza di gravità netta in qualsiasi punto all'interno di una sfera è zero, la maggiore massa della parte più distante del guscio contrasta la massa minore della parte più vicina .


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Oltre alla massa, la rotazione influisce anche sulla forma di un oggetto. Più velocemente gira l'oggetto, più è oblungo. Ciò accade a causa della forza centrifuga al suo equatore. Esempi sono Haumea (un pianeta nano) e Regulus (una stella della sequenza principale).

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