न्यूनतम द्रव्यमान की क्या आवश्यकता है ताकि वस्तुएं अपने गुरुत्वाकर्षण के कारण गोलाकार हो जाएं?

Question

क्या यह न्यूनतम द्रव्यमान ज्ञात है? या शायद, यह घनत्व के संदर्भ में दिया गया है? यदि हां, तो गुरुत्वाकर्षण के कारण गोलाकार वस्तु का घनत्व कितना कम है?

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आपको "ऑब्जेक्ट्स" को परिभाषित करना होगा। बर्फीले शरीर एक निश्चित द्रव्यमान पर अपने गुरुत्वाकर्षण के तहत गोल होने लगते हैं। चट्टानी ग्रह अधिक लगेंगे। तरल पदार्थ मीनार के द्रव्यमान के साथ एक गोले के रूप में बनेंगे क्योंकि मुझे लगता है कि जैसे ही वे एक "वस्तु।"

— रॉबर्ट कार्टेनो

गोलाकार होने के लिए न्यूनतम द्रव्यमान एक ग्राम का एक छोटा अंश है। पानी की एक बूंद गोलाकार होती है। आपको पूछना चाहिए कि अधिकतम द्रव्यमान क्या है जो एक वस्तु हो सकती है और फिर भी गैर-गोलाकार हो सकती है। यह इस बात पर निर्भर करता है कि यह कितनी जल्दी बनता है, क्योंकि अगर ठंडा करने के लिए पर्याप्त समय नहीं है, तो यह पिघल जाएगा और गोल हो जाएगा। ग्रह और क्षुद्र ग्रह इस समस्या में चलते हैं।

— ईशा

Answer 1

यह प्रश्न जितना जटिल लगता है उससे कहीं अधिक जटिल है!

कोई थ्रेशोल्ड द्रव्यमान या घनत्व नहीं है जिसके आगे कोई वस्तु पूरी तरह गोलाकार हो जाती है; यहां तक ​​कि सुपरमैसिव सितारे थोड़े तिरछे होते हैं। एकमात्र अपवाद ब्लैक होल है, जो क्वांटम स्तर तक पहुंचने तक पूरी तरह गोल होते हैं। यदि हम एक सरल उत्तर चाहते हैं, तो अधिकांश अनुमान कहीं न कहीं पृथ्वी के द्रव्यमान या किलोग्राम के आसपास हैं, लेकिन यह बहुत अनुमानित है और वस्तु की संरचना पर निर्भर करता है। 6⋅10$\frac{1}{10000}$$6\cdot10^{20}$

Answer 2

Icy ऑब्जेक्ट, जैसे कि कुइपर बेल्ट में अधिकांश एक संतुलन तक पहुंच सकते हैं यदि वे लगभग 400 किमी के पार हैं , जबकि 572 किमी पर चट्टानी क्षुद्रग्रह पेलस में अनियमित, गैर गोलाकार आकृति है। सभी चट्टानी वस्तुएं पेलस से बड़ी हैं (और कई नहीं हैं) गोलाकार हैं।

चट्टान बर्फ से ज्यादा मजबूत होती है। चट्टानी वस्तुएं बर्फीले की तुलना में अधिक समय तक अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण का सामना करने में सक्षम हैं। Pallas बिंदु का एक उचित कटौती है। अगले छोटे क्षुद्रग्रह (वेस्टा, हाइगी आदि) गोल-ईश हैं, लेकिन हाइड्रोस्टेटिक संतुलन में नहीं। दूसरी ओर छोटे, बर्फीले चांद जैसे कि मिरांडा और मिमास या संतुलन के करीब हैं। Mimas का व्यास केवल 400 किमी से कम है।

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स्पष्टीकरण के लिए पूछना नीति के खिलाफ हो सकता है, लेकिन मुझे इस विनिमय में आवश्यक लगता है। जेम्स किल्फीगर कहते हैं, "572 किमी की दूरी पर स्थित Pallas में स्पष्ट रूप से एक अनियमित, गैर गोलाकार आकृति है। सभी चट्टानी वस्तुएं Pallas से बड़ी हैं (और कई नहीं हैं) गोलाकार हैं।" हालांकि, यह व्यास, 572 किमी, गोलाकार निकायों के लिए एक अनुमानित सीमा है, या एक छोटे व्यास के साथ चट्टानी, गोलाकार शरीर हैं?

— GS1969

मैंने अपना जवाब संपादित कर दिया है।

— जेम्स के

क्षमा करें - लेकिन जबकि Pallas एक आदर्श क्षेत्र नहीं है, यह आमतौर पर गोलाकार है। astronoo.com/en/pallas.html

— रिक

Answer 3

यह अपने आप ढह जाता है, और अधिक गोलाकार हो जाता है। इस प्रक्रिया को गुरुत्वाकर्षण पतन कहा जाता है , और धूल के बादल के लिए, तब होगा जब धूल का बादल जीन्स द्रव्यमान से अधिक हो ।

मेगन व्हीवेल, नेशनल स्पेस सेंटर के शिक्षा दल के प्रस्तुतकर्ता, अन्य त्रिज्याओं के बारे में लिखते हैं :

[एफ] या मुख्य रूप से चट्टान से बने निकायों, एक आत्म-गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र बनने के लिए न्यूनतम आकार लगभग 600 किमी व्यास है; लेकिन, मुख्य रूप से बर्फ से बने निकायों के लिए, न्यूनतम आकार लगभग 400 किमी व्यास है।

जाहिर है, उस बिंदु से पहले पतन का कुछ स्तर हो सकता है, गैर-ठोस वस्तुओं को बड़ा होने की आवश्यकता होगी, और स्टील जैसे मजबूत सामान से बनी वस्तुओं को भी बड़ा होने की आवश्यकता होगी, लेकिन इससे ठोस पदार्थों के लिए आवश्यक पैमाने का कुछ पता चलता है कम से कम।

यह ध्यान देने योग्य है कि एक खोखला गोला अपने गुरुत्व के नीचे नहीं गिरेगा, क्योंकि एक गोले के अंदर किसी भी बिंदु पर गुरुत्वाकर्षण का शुद्ध बल शून्य होता है, शेल के अधिक दूर के हिस्से का अधिक द्रव्यमान, निकट भाग के कम द्रव्यमान का प्रतिकार करता है। ।

Answer 4

द्रव्यमान के अलावा, घुमाव किसी वस्तु के आकार को भी प्रभावित करता है। वस्तु जितनी तेजी से घूमती है, उतनी ही अधिक चपटी (जैसे चपटा गोला) होती है। यह भूमध्य रेखा पर केन्द्रापसारक बल के कारण होता है। उदाहरण ह्यूमिया (एक बौना ग्रह) और रेगुलस (एक मुख्य अनुक्रम तारा) हैं।