Bagaimana para astronom dapat menentukan perbedaan antara "keseimbangan hidrostatik" dan "kebetulan berbentuk bola"?

Ini relevan dengan definisi planet katai.

Saya kira jawabannya adalah, yah, jika kita bisa memberi tahu massa tubuh dan menebak materinya. Saya tidak menemukan ini sangat memuaskan karena (1) mungkin tidak mungkin dan (2) akan memiliki kesalahan besar.

gravity asteroids dwarf-planets hydrostatic-equilibrium ThePopMachine
sumber

Ini tidak biasa untuk itu disimpulkan berdasarkan ukuran (atau berpotensi massa) daripada diukur secara langsung oleh kepatuhan untuk menjadi bulat.

Mitch Goshorn

Anda tidak perlu menebak materi. Pada skala planet, semua bahan berperilaku kurang lebih seperti cairan, dan gaya dominannya adalah gravitasi. Tidak ada "padatan" pada skala itu. Solid adalah konsep skala kecil.

Florin Andrei

@FlorinAndrei: Nah, untuk planet drawf garis batas, jelas pada batas antara gravitasi-diri ke bola dan tidak. Itu harus menjadi kasus yang penting apa materi pada saat itu.

ThePopMachine

tubuh planet tidak harus berada dalam kesetimbangan hidrostatik untuk dapat dibedakan secara geologis. Benda-benda dekat-hidrostatik dapat dilihat sebagai spheroids seperti protoplanet 4 Vesta

Declan Konroyd

Tampaknya tidak ada yang mengerti apa pertanyaannya.

Rob Jeffries

Jawaban:

Saya pikir Anda bertanya, "Jika kita tahu bentuk suatu benda, dapatkah kita menentukan apakah benda itu ada di dalam keseimbangan hidrostatik?" Jika demikian, orang mungkin bertanya-tanya apakah para astronom mengklasifikasikan bola basket atau bantalan bola berada dalam kesetimbangan hidrostatik, karena mereka begitu bulat.

Di bawah sekitar 100 km dalam radius, jawabannya secara umum tidak. Mengingat beberapa populasi objek yang menggumpal secara acak (seperti asteroid), beberapa di antaranya akan mendekati bentuk bola murni karena kecelakaan. Komposisi juga penting - benda dengan ukuran ini terbuat dari gas hidrogen akan mengambil bentuk bulat dari keseimbangan hidrostatik, tetapi objek yang terbuat dari batu mungkin tidak (seperti Mathilde di bawah). Kami dapat membuat prediksi yang lebih baik dengan memberikan pengetahuan terperinci tentang bahan dan lingkungan objek, tetapi ini tidak selalu mungkin, seperti yang Anda sebutkan. Untuk benda-benda kecil, gaya antarmolekul dan atom mendominasi gravitasi.

Setelah Anda mencapai ukuran objek tertentu, menjadi lebih mudah untuk membuat prediksi tentang keseimbangan hidrostatik. Ini masih sangat tergantung pada konteks, dan Anda masih mendapatkan komplikasi dari komposisi bahan, suhu, dll. Namun, kekuatan ikatan atom memiliki kekuatan tetap, tetapi skala gravitasi seperti massa. Diberikan bahan astrofisika biasa, kita bisa sangat yakin bahwa tubuh seperti Jupiter berada di bawah keseimbangan hidrostatik.

Anda dapat membuat urutan perkiraan besarnya dengan mengasumsikan bahwa energi interaksi atom harus setidaknya sebesar energi termal ( Hughes dan Cole 1995 ). Jika Anda memeriksa persamaan 5 dari kertas itu, Anda akan melihat ekspresi eksplisit untuk jari-jari yang membagi objek bola dan yang tidak bulat. Pada beberapa massa, energi atom yang mengikat menjadi kerdil oleh potensi gravitasi, dan Anda selalu mendapatkan objek bola.

tl; dr - objek kecil tidak, objek besar ya, objek sedang mungkin memerlukan pemodelan terperinci.

xzackli
sumber

-10

Agar benda langit menjadi bola dalam keseimbangan hidrostatik, benda itu harus berupa cairan. Keseimbangan hidrostatik tidak masuk akal untuk benda padat.

Jadi Bumi dan Mars tidak berada dalam keseimbangan hidrostatik. Itu berbentuk bulat karena alasan yang baik untuk menjadi tubuh masif di mana gravitasinya sendiri cukup untuk menghindari penyimpangan besar, tetapi tidak didukung oleh tekanan (fluida), tetapi oleh (padat) ketidakkompresan dan ketahanan material.

Di sisi lain, Jupiter dan Matahari berada dalam keseimbangan hidrostatik karena gaya yang menghindarinya runtuh sebenarnya adalah tekanan (fluida).

Envite
sumber

Saya percaya downvote (bukan dari saya) adalah karena pada massa yang cukup besar dan rentang waktu yang cukup lama, bahkan padatan bertindak seperti cairan dalam hal ini.

ThePopMachine

Juga sejarah termal. Tubuh yang sekarang 'solid' pada rentang waktu tertentu pasti cukup cair pada saat pembentukannya. Setelah pendinginan itu tinggal seperti itu terbentuk - bola.

AtmosphericPrisonEscape

Bumi dan Mars sangat banyak dalam kesetimbangan hidrostatik . Tolong jangan memposting spekulasi atau pendapat seolah-olah itu fakta, ini bukan Yahoo Answers. Jika Anda tidak tahu banyak tentang suatu topik, maka biarkan orang lain yang tahu datang dan jawablah. Saya harapkan lebih baik dari pengguna dengan lebih dari 3000 reputasi di situs.

dotancohen

Pada skala planet, semua bahan berperilaku kurang lebih seperti fluida, dan gaya dominannya adalah gravitasi.

Florin Andrei

Menurut definisi planet yang diadopsi oleh International Astronomical Union pada tahun 2006, planet dan planet kerdil adalah objek yang memiliki gravitasi yang cukup untuk mengatasi kekakuan mereka sendiri dan mengasumsikan keseimbangan hidrostatik. Jadi cukup banyak ahli astrofisika berpikir bahwa Bumi dan Mars berada dalam keseimbangan hidrostatik ... Perbedaan antara apa yang Anda sebut tekanan fluida dan ketidaksesuaian padatan tampaknya tidak ada konsekuensi, karena Fisika yang sama berlaku untuk keduanya - semua perubahan itu adalah bahwa persamaan negara untuk benda padat jauh "lebih keras"; tidak tertekan.

Rob Jeffries