Какая минимальная масса требуется для того, чтобы объекты стали сферическими из-за собственной гравитации?

12

Известна ли эта минимальная масса? или, может быть, это дано с точки зрения плотности? Если да, то какая плотность является минимальной, чтобы иметь сферический объект из-за его собственной гравитации?

gravity mass density

— Clausia
источник

3

Вы должны были бы определить «объекты». Ледяные тела начинают округляться под действием собственной силы тяжести при определенной массе. Скалистые планеты займут больше. Жидкости образуют сферу с крошечной массой, так как я предполагаю, что газовые протопланеты будут круглыми, как только у них будет достаточно силы тяжести, чтобы считаться «объектом».

— Роберт Картейно

Минимальная масса, которая должна быть сферической, составляет крошечную долю грамма. Капля воды сферическая. Вы должны спросить, какова максимальная масса, которой может быть объект, и все же быть несферическим. Это зависит от того, насколько быстро он образуется, потому что если не хватает времени для охлаждения, он будет плавиться и становиться круглым. Планеты и астероиды сталкиваются с этой проблемой.

— Ешая

4

Этот вопрос сложнее, чем кажется!

Не существует пороговой массы или плотности, за которой объект становится совершенно сферическим; даже сверхмассивные звезды слегка продолговатые. Единственное исключение - черные дыры, которые идеально округляются до тех пор, пока вы не достигнете квантового уровня. Если мы хотим получить простой ответ, большинство предположений где-то около массы земли, или кг, но это очень приблизительно и зависит от состава объекта. $\frac{1}{10000}$ $6\cdot10^{20}$

— stellatedHexahedron
источник

5

Ледяные объекты, такие как большинство в поясе Койпера, могут достичь равновесия, если они имеют ширину около 400 км , в то время как скалистый астероид Паллада на 572 км явно имеет неправильную, несферическую форму. Все каменистые объекты больше Палласа (а их не так много) являются сферическими.

Рок, как правило, сильнее льда. Скалистые объекты способны выдерживать собственную гравитацию дольше, чем ледяные. Паллас - разумная точка зрения. Следующие более мелкие астероиды (Веста, Гигия и т. Д.) Имеют круглую форму, но не находятся в гидростатическом равновесии. С другой стороны, маленькие ледяные луны, такие как Миранда и Мимас, находятся в состоянии равновесия или близки к нему. Мимас имеет диаметр чуть менее 400 км.

— Джеймс К
источник

Просить разъяснений может быть против политики, но я чувствую необходимость в этом обмене. Джеймс Килфигер заявляет: «Паллада, на 572 км, явно имеет неправильную, несферическую форму. Все скальные объекты, большие, чем Паллада (а их немного), являются сферическими». Однако является ли этот диаметр, 572 км, приблизительным порогом для сферических тел или есть скалистые сферические тела с меньшим диаметром?

— GS1969

Я отредактировал свой ответ.

— Джеймс К

Извините, но хотя Паллада не идеальная сфера, она, как правило, сферическая. astronoo.com/en/pallas.html

— Рик

2

Он падает на себя, становясь более сферическим. Этот процесс называется гравитационным коллапсом , и для облака пыли произойдет, когда облако пыли будет больше, чем масса Джинса .

Меган Уэуэлл, ведущий образовательной команды Национального космического центра, пишет о других радиусах :

[F] или тела, сделанные в основном из камня, минимальный размер, чтобы стать самогравитирующей сферой, составляет около 600 км в диаметре; но для корпусов, в основном из льда, минимальный размер составляет около 400 км в диаметре.

Очевидно, что некоторый уровень разрушения может произойти до этой точки, нетвердые объекты должны быть больше, а объекты, изготовленные из более прочных материалов, таких как сталь, также должны быть больше, но это дает некоторое представление о необходимом масштабе для твердых тел при наименее.

Стоит отметить, что полая сфера не разрушится под действием собственной силы тяжести, поскольку суммарная сила тяжести в любой точке внутри сферы равна нулю, причем большая масса более удаленной части оболочки противодействует меньшей массе более близкой части ,

— Деви Морган
источник

2

Помимо массы, вращение также влияет на форму объекта. Чем быстрее объект вращается, тем более он продолговат. Это происходит из-за центробежной силы на его экваторе. Примерами являются Хаумеа (карликовая планета) и Регулус (звезда главной последовательности).

— Уокер Билл
источник