Як астрономи можуть визначити різницю між "гідростатичною рівновагою" та "просто буває сферичною"?

Це актуально для визначення карликової планети.

Я припускаю, що відповідь буде, добре, якщо ми зможемо сказати масу тіла і відгадати матеріал. Я не вважаю це дуже задовільним, оскільки (1) може бути неможливим і (2) матиме велику помилку.

— ThePopMachine
джерело

Це не рідкість для цього, щоб зробити висновок на основі розміру (або потенційно маси), а не безпосередньо вимірювати його прихильність до сферичної.

— Мітч Гошорн

Не потрібно вгадувати матеріал. У планетарному масштабі всі матеріали поводяться більш-менш, як рідини, а домінуючою силою є гравітація. У цьому масштабі немає "твердих тіл". Тверде - це маломасштабне поняття.

— Флорін Андрій

@FlorinAndrei: Що ж, для прикордонної планети тяганина, очевидно, знаходиться на межі між самогравітацією в сферу, а не. Має бути так, що має значення те, який матеріал є в цей момент.

— ThePopMachine

планетарне тіло не повинно бути в гідростатичній рівновазі, щоб вважати його геологічно диференційованим. Близькогідростатичні тіла можна розглядати як сфероїди, як протопланета 4 Веста

— Деклан Конройд

Здається, ніхто не розуміє, про що йдеться.

— Роб Джеффріс

Відповіді:

Я думаю, ви запитуєте: "Якщо ми знаємо форму об'єкта, чи можемо ми визначити, чи він знаходиться в гідростатичній рівновазі?" Якщо так, то можна поцікавитись, чи астрономи класифікують баскетбольні та м'ячі підшипники як гідростатичну рівновагу, оскільки вони настільки сферичні.

Нижче приблизно 100 км у радіусі, відповідь взагалі ні. Враховуючи деяку популяцію випадково грудоподібних предметів (як астероїди), деякі з них будуть випадково близькі до форми сфери. Склад також має значення - предмет такого розміру з газоподібного водню набув би сферичну форму з гідростатичної рівноваги, але об'єкт, зроблений з гірської породи, може не мати (як Матільда нижче). Ми могли б зробити кращі прогнози, враховуючи детальне знання матеріалів та навколишнього середовища об’єкта, але це не завжди можливо, як ви вже згадували. Для дрібних предметів над гравітацією переважають міжмолекулярні та атомні сили.

Як тільки ви дістаєтесь до певного розміру об'єкта, стає набагато простіше зробити прогноз щодо гідростатичної рівноваги. Це все ще дуже залежить від контексту, і ви все ще отримуєте ускладнення від складу матеріалу, температури тощо. Однак сили атомного зв’язку мають певну фіксовану силу, але масштаби сили тяжіння, як маса. З огляду на звичайні астрофізичні матеріали, ми можемо бути дуже впевнені, що таке тіло, як Юпітер, перебуває у гідростатичній рівновазі.

Можна зробити деякий порядок оцінки величини, припустивши, що енергія атомної взаємодії повинна бути як мінімум такою ж, як і теплова ( Hughes and Cole, 1995 ). Якщо ви перевірите рівняння 5 цього паперу, ви побачите явний вираз для радіуса, який розділяє сферичні об'єкти та несферичні. При деякій масі зв'язуюча атомна енергія стає заглушеною гравітаційним потенціалом, і ви завжди отримуєте сферичний предмет.

tl; dr - малі об'єкти ні, великі об'єкти так, середні об'єкти можуть вимагати детального моделювання.

— xzackli
джерело

-10

Щоб небесне тіло було сферою в гідростатичній рівновазі, воно повинно бути рідиною. Гідростатична рівновага не має сенсу для твердих тіл.

Отже Земля і Марс не перебувають у гідростатичній рівновазі. Це сферично з вагомих причин бути масивним тілом, де власної сили тяжіння достатньо, щоб уникнути великих нерівностей, але підтримується не тиском (рідиною), а (твердою) нестисливістю та матеріальною стійкістю.

З іншого боку, Юпітер і Сонце перебувають у гідростатичній рівновазі, оскільки сила, яка уникває їх руйнування, - це фактично тиск (рідина).

— Запросити
джерело

Я вважаю, що нижня дорога (не від мене) полягає в тому, що при достатній великій масі і протягом досить тривалого періоду, навіть тверді речовини діють як рідина в цьому відношенні.

— ThePopMachine

Також теплова історія. Тіло, яке зараз «тверде» протягом певних часових знаків, напевно було досить рідким на момент його формування. Після охолодження він залишився таким, як утворився - сферичним.

— AtmosphericPrisonEscape

Земля і Марс знаходяться в гідростатичному рівновазі . Будь ласка, не публікуйте спекуляцій чи думок так, ніби вони є фактом, це не відповіді Yahoo. Якщо ви мало знаєте про тему, тоді нехай хто-небудь інший, хто знає, підійде і відповість на неї. Я б очікував кращого від користувача з більш ніж 3000 репутацією на сайті.

— dotancohen

У планетарному масштабі всі матеріали поводяться більш-менш, як рідина, а домінуючою силою є гравітація.

— Флорін Андрій

Відповідно до визначення планети, прийнятого Міжнародним астрономічним союзом у 2006 році, планети та карликові планети - це об'єкти, які мають достатню вагу для подолання власної жорсткості та припускають гідростатичну рівновагу. Так що дуже багато астрофізиків вважають, що Земля та Марс перебувають у гідростатичній рівновазі ... Різниця між тим, що ви називаєте тиском рідини, та несприйнятливістю [твердих тіл], здається, не має ніякого наслідку, оскільки однакова фізика стосується і обох - і все, що змінюється полягає в тому, що рівняння стану для твердого тіла набагато «складніше»; не стисливий.

— Роб Джеффріс