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標題: 若地球半徑變大會有甚麼影響? [打印本頁]

作者: rfvujm00 時間: 2023-11-26 07:07 PM 標題: 若地球半徑變大會有甚麼影響?

各位天文專家好，由於小弟天文知識有限，但因創作的關係，想設定一個稍微詳細的世界觀，有上網爬過許多相關知識，但還是不知如何正確計算，因此有一些天文相關問題想請教，還請各位方便的話協助解答一下~

1.如果地球質量變大的話，會影響自轉跟公轉週期嗎? 月球也會受影響嗎?

2.如果地球離太陽的距離不變，地球半徑從6371公里增加20%變成7645.2公里，地球的自轉及公轉週期會變為多少呢?

3.除了週期外還有甚麼可能的影響或是變化嗎?，比如質量增大了是否會影響月球公轉及自轉等等。

不好意思冒昧的請教如此複雜的問題，若不麻煩的話還請協助一下，或是指點方向，比如公式之類的也可以，非常感謝!

作者: mver 時間: 2023-11-27 04:58 PM

我想看看你創造的想法，先發個簡單版本的

1.如果密度不變（或者密度分布不變），質量突然變大的話，角動量守恒，自轉速度變慢，周期變長。密度變的話要分情況討論。月球會離地球更近，公轉周期變短，當然變得太多可能會出現其他情況。

2.粗略算的話，自轉周期延長一倍，公轉基本不變。

3.不影響月球自轉影響公轉，具體看1.

作者: jason222333 時間: 2023-11-29 11:01 PM

一天會過很長地心引力會加大沒了

作者: rfvujm00 時間: 2023-11-30 02:34 AM

本帖最後由 rfvujm00 於 2023-11-30 02:49 AM 編輯

mver 發表於 2023-11-27 04:58 PM
我想看看你創造的想法，先發個簡單版本的

1.如果密度不變（或者密度分布不變），質量突然變大的話，角動量 ...

非常感謝您的回答，我創作的想法其實還在設定中啦~
目前背景的設定是，地球因人為改造被套上了一層新的地殼，緊緊覆蓋著原本的地殼。
使得星球的質量跟星球半徑增加，但新地殼內部有很多可居住空間，並不是完全實心。
使得新的地殼雖厚但整體密度比舊的地殼還低。
（不過我不清楚整個居住空間如果都使用超高密度合金建造的話算不算）

因為在設計上有設計了新的地理及氣候以及生態等等...
想說既然要設定的那麼詳細那就試著連同星球本身的變化也考慮進去，因此才有了上述問題。

後來我有在上網爬過不少文章，知道地球公轉不會變的原因了。
不過我以為質量越高行星自轉越快，原來我想錯了...
若照您說的質量變大，自轉速度變慢的話，是否有公式能根據質量計算出自轉速度呢?
主要想要知道在設定的半徑及質量下，會使這顆星球自轉週期變成多少。
另外，我知道星球的質量會影響重力，那密度跟自轉速度也會影響嗎?

非常感謝您的解答，這對我創作有很大的幫助!!

作者: mver 時間: 2023-12-1 10:03 AM

理想情況下自轉速度的變化涉及到角動量守恒
但按妳說的設定來看，這裏的情況要複雜得多
我前幾天其實並沒有認真算，例如我沒有考慮地心的密度變大，也沒有考慮球體的角動量，我是當球殼來算了
但是現在的設定不壹定能用角動量守恒來算了
這裏有幾個問題
1.多出的質量是從哪裏來的
2.引入質量的時候，是否改變了角動量的總量
然後，密度壹定程度會有影響的，但可能是緩慢的影響，妳可以想象成壹個慢慢壓縮的過程
如果妳不講究的話，可以編壹個數字，因爲涉及到具體情況，這個數字會不壹樣，所以差壹點沒問題

作者: rfvujm00 時間: 2023-12-3 11:50 AM

mver 發表於 2023-12-1 10:03 AM
理想情況下自轉速度的變化涉及到角動量守恒
但按妳說的設定來看，這裏的情況要複雜得多
我前幾天其實並沒有 ...

感謝你關注我的問題，不好意思這幾天比較忙晚回了!
1.多出來的質量您可以先當它是憑空出現，因為這部分涉及太複雜的劇情設定
2.這部分我就沒做詳細設定了...

我主要設定了星球半徑變大，因此猜想質量也會變大，但由於新的一層殼是類似地底空間的地下都市
代表其不是實心的，因此預想其密度跟質量也不會比地函來的高新的地球您可以把它想成這樣的構造：

[attach]139449857[/attach]

其中新地殼採多層結構，每層的構造大概長這樣，只是建設材料不是單純的混凝土，要來的更高科技一點：

[attach]139449858[/attach]
（圖片來源：https://twitter.com/nue_dotter/s ... 722369?lang=zh-Hant）

由於新地殼內部是城市，為了能承受住內部重力，所以其城市建材得是高質量物質。
但即便如此整個新地殼總質量應該也不會高於被覆蓋的地球總質量，但也不會太低這樣才能牢牢抓住地球。

原本想計算地表重力加速度，但後來看了公式發現，重力加速度

代表星球半徑、質量、重力加速度牽扯在一起，然後又想到這些應該也會影響行星自轉速度
因此才產生了這一系列疑問，想要先從新的地球自轉週期著手，然後推算出合理的重力、質量、半徑。
會想從地球自轉著手，是因為我希望新的週期是方便計算的，比如剛好108000秒，30小時之類的
所以才會詢問星球自轉速度或週期是否有公式能推算，但這部分我查到這資料跟公式已超出我能力範圍
角動量更是我在跟您交流的過程中才知道的詞，角動量我是否要先做計算呢? 還是我可以自己設定一個量呢?

其實原本也是有考慮忽略一些數字，不用這麼講究物理方面，這是最後手段啦~
但如果能合乎法則是最好的，真不行就再說吧~ 非常感謝您的回答!!!

[attach]139449857[/attach]

作者: richard0938 時間: 2024-12-28 11:52 PM

地球上目前已知的所有物理公式
對於解答你的問題都只能停留在猜想的階段而已
因為沒有能能明確知道當地球半徑變大或變小
地球的引力會產生如何的變化
就像地球繞太陽
明明兩個質量幾乎恆定的星球
卻偏偏繞出一個極其規律的偏心橢圓
到如今科學界還做不出合理的解釋
只能繼續推給猜想中的暗物質

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