W miarę płaskiej może być planeta?

Wiemy, że Ziemia nie jest płaska, już setki lat. Istnieje wiele sposobów, aby zaprezentować to, od masztów statków, zagrożonych nad horyzontem, zdolność widzieć dalej, wspinając się wyżej i do cieni, które słońce rzuca na wyższych szerokościach geograficznych. W końcu, można po prostu wyjść w kosmos i upewnić się, że okrągły kształt naszej planety na własne oczy.

Ale jeśli Ziemia szczęście z formą, to wcale nie oznacza, że każda planeta musi być taka. Ponadto, niektóre obserwacje sugerują, że możemy uzyskać całkiem płaski, zaokrąglony planetę. W miarę płaskiej może być planeta?

Aby to sprawdzić, można wziąć twardą płytę materiałów — kamień, stal, diament lub grafen — i zbudować tak duży płaski dysk, jak się uda. Gdyby można stosować tradycyjne materiały jak te, można utworzyć płaski, stabilny, płaski dysk o promieniu wielu kilometrów. Upraszczając, można byłoby utworzyć płaski świat, który był więcej niż jakikolwiek obiekt w naszym pasie planetoid i, być może, wielkości sam Księżyc.

Ale go raczej nie można było nazwać planetą. Jeszcze w 2006 roku postawiliśmy trzy kryteria, które określają naszą planetę. (Od tego czasu określenie to przeszło i do экзопланетам!). Aby być planetą, świat:

• musi być na orbicie w pobliżu słońca (ale nie innego ciała jak planety);
• musi mieć wystarczającą ilość masy, aby jego własna grawitacja pokonywała trudne siły ciała i ciało osiągnęło hydrostatycznego równowagi (stał okrągły, приплюснутым lub podwyższone w przypadku szybkiego obrotu;
• musi oczyścić okolicy w trakcie ruchu po orbicie (aby w pobliżu nie było innych dużych obiektów porównywalnych rozmiarach);

Drugi punkt z tej definicji nie do końca pasują do naszego specjalnego, płaskiego, cienkiego świata. Jeśli nie jest wystarczająco masywna, aby osiągnąć hydrostatycznego równowagi, nie może być uznane za planety.

Jednak sposób, aby stworzyć stosunkowo płaskiej planety istnieje: zmusić go kreci. Nasza planeta Ziemia kręci się stosunkowo powoli: odbywa się 24 godziny, zanim wykona obrót o 360 stopni. To znaczy, że człowiek żyjący na równiku, możliwie jak najdalej od osi obrotu Ziemi, doświadcza dodatkową prędkość 464 metry na sekundę (około 1800 km/h), w porównaniu z ludźmi na biegunach. Ta dodatkowa prędkość wpływa na kształt całej Ziemi i prowadzi do tego, że przyjmuje ona kształt spłaszczonego sferoida: prawie idealnej kuli, która сплюснута na biegunach i wyciągnięta na równiku.

Średnica Ziemi na równiku wynosi 12 756 km, podczas gdy na biegunach — tylko 12 714 km. Na 21 km bliżej środka Ziemi, jeśli stoisz na biegunie Północnym, a nie na równiku. To nie jest dużo, ale przecież istnieją światy, które obracają się znacznie szybciej. Gazowe olbrzymy wszystkie obracają się dość szybko, a polak Saturna skompresowane do 10% w stosunku do równika.

Ale to nie jest limit. Zgodnie z prawami fizyki, świat może być o wiele bardziej płaskim. Nigdy nie widzieliśmy takiego, bo wszystko, co mamy, — to osiem planet, ale otwierając ogromne asteroidy i światy w pasie Kuipera, spotykaliśmy się dość dziwne obiekty. Oto, na przykład, masywny obiekt Хаумеа w pasie Kuipera, równikowy którego średnica w jego długiej osi dwa razy więcej, niż w osi krótkiej. Stosunek 2 do 1 — to jest najbardziej niezwykłe w kontekście hydrostatycznego równowagi, które spotkaliśmy.

Naukowcy uważają, że szybki obrót Хаумеа definiował uderzeniem, a także jej dwóch znanych satelitów: Хииака i Намака. Ten, co więcej, Хииака, ma silne oddziaływanie grawitacyjne na Хаумеа, jeszcze bardziej komplikuje system. Хаумеа — to nie tylko świat z wyciągniętym równikiem i wciśnięty włókien biegunami: ma trzy oddzielne osie różnej długości, które sprawiają, że трехосным odniesienia.

Innymi słowy, Хаумеа — to tylko jeden z ekstremalnych przykładów, które nam są znane; ale w teorii świat może być jeszcze bardziej płaskim. Im gęstszy planeta i im szybciej się kręci, tym obszarze będzie. W zasadzie granica płaskości zadaje to, jak szybko może się obracać świat, zanim go równikowe cząstki zaczną wyrzucać z planety w kosmos, pokonując przyciąganie grawitacyjne. Na planecie Ziemi jak moglibyśmy osiągnąć maksymalną уплощения około 3 do 1, zanim nasz równik zacznie uciekać w kosmos; planeta, składający się w całości z uranu, mogłaby osiągnąć stosunku 5 do 1.

Niż obszarze planeta, tym trudniej będzie jej pozostać mocno, ponieważ siły wewnętrzne będą tworzyć tarcie i stopniowy obrót w warstwach zewnętrznych. Podobnie jak zewnętrzne części pierścieni Saturna obracają się wolniej, niż wewnętrzne cząsteczki pierścieni, сплющенной planecie będzie musiał walczyć z tymi samymi siłami. Teoretycznie świat może być bardzo płaskim, ale planeta, która będzie absolutnie płaski, jak w średniowiecznych mitach, a przy tym podlegać prawom fizyki, — tego nie będzie.