Решён
Что будет, если Земля уменьшится до размера Луны?

Вячеслав Козлов Физика
11k
7

Сидел вчера ночью, залип на ютубе про космос и теперь не могу уснуть от вопроса.

Представим что каким то магическим образом наша планета сжалась до размеров Луны. Не взорвалась, не разлетелась, а именно уменьшилась. Что произойдет с гравитацией, атмосферой, океанами? Мы вообще выживем хотя бы секунду?

Понимаю что это фантастика, но интересно с точки зрения физики.

Решение
154
Участник • 5 ответов

Разберем подробно с точки зрения физики.

Исходные данные:

  • Радиус Земли: ~6371 км
  • Радиус Луны: ~1737 км
  • Коэффициент сжатия: примерно 3.67

Сценарий 1: Масса сохраняется

Если вся масса Земли (5.97 x 10^24 кг) упакуется в объем Луны, средняя плотность составит около 274 г/см3. Для сравнения, плотность золота - 19 г/см3, осмия (самый плотный стабильный элемент) - 22.6 г/см3.

Такая плотность физически невозможна для обычного вещества. Электронные оболочки атомов просто не выдержат такого давления. Материя начнет переходить в вырожденное состояние, как в белых карликах.

Ускорение свободного падения на поверхности: g = GM/R2. При уменьшении R в 3.67 раза, g вырастет в 13.5 раз, то есть примерно до 132 м/с2. Человек массой 70 кг будет испытывать нагрузку около 950 кг. Смерть мгновенная.

Сценарий 2: Плотность сохраняется

Если плотность остается земной (5.51 г/см3), то масса уменьшится пропорционально объему - примерно в 49 раз. Гравитация упадет до 0.27g (как на Луне собственно).

Атмосфера улетит в космос за несколько часов - скорость убегания упадет с 11.2 км/с до примерно 1.6 км/с. Молекулы азота и кислорода при температуре 300K имеют среднюю скорость около 500 м/с, но хвост распределения Максвелла даст достаточно быстрых молекул для постепенной утечки.

Океаны при низкой гравитации частично испарятся, частично замерзнут когда атмосфера уйдет. Все живое погибнет от декомпрессии в течение минут.

Аватар Вячеслав Козлов

Вот это разбор! Про вырожденное состояние материи даже не подумал. Получается в любом сценарии нам конец)

28
Участник • 4 ответа

Короче если масса остается прежней а радиус уменьшается до лунного (примерно в 3.7 раза), то плотность вырастет раз в 50. Это уже не планета а какой то суперплотный объект типа белого карлика.

Гравитация на поверхности подскочит примерно в 14 раз. Ты будешь весить как небольшой автомобиль. Кости сломаются мгновенно, кровь не сможет качаться вверх к мозгу.

34
Участник • 17 ответов

А я вот думаю что вы все забываете про Луну которая рядом болтается. Если Земля сожмется, изменится центр масс системы Земля-Луна. Луна либо улетит нафиг, либо врежется в нас. В любом случае приливные силы порвут остатки планеты еще до того как мы задохнемся.

67
Участник • 10 ответов

Напомнило серию Футурамы где профессор уменьшил планету чтобы спрятать от сборщиков мусора))) Там правда все выжили как то

12
Эксперт • 1 ответ

Вопрос некорректен с точки зрения формулировки. "Уменьшится" - это как? Сжатие материи? Удаление части массы? Телепортация в меньший объем с нарушением законов сохранения?

Каждый вариант дает принципиально разные последствия. Без уточнения начальных условий любые расчеты бессмысленны.

Это как спрашивать "что будет если нарисовать квадратный круг".

8
Участник • 1 ответ

Помню в детстве читал фантастику Уэллса или кого то из классиков, там было про сжимающуюся планету. Люди строили подземные города и как то приспосабливались. Конечно антинаучно, но идея интересная была.

А если серьезно, в реальности такое сжатие возможно только при коллапсе звезды в нейтронную звезду. Но там температуры и давления такие что никакая жизнь невозможна изначально.

19
Участник • 5 ответов

Кстати есть теория что Земля уже сжимается! Не так драматично конечно, но геологи фиксируют уменьшение радиуса на доли миллиметра в год из за остывания ядра. Через миллиарды лет планета станет холодным мертвым шариком как Марс.

Написать ответ

Премодерация гостей

Вы отвечаете как гость. Ваш ответ будет скрыт до проверки модератором. Чтобы ответ появился сразу и вы получали репутацию — войдите в аккаунт.

Будьте вежливы и соблюдайте правила платформы.