Planeedi tiheduse kalkulaator

ρ = 3M / 4πR³ — keskmine tihedus on ainuke arv, mis piirab, millest planeet koosneda saab, ilma et sellele oleks kunagi maandutud.

Interaktiivse simulatsiooni laadimine...

tihedus kui planeedi röntgenpilt 🖖

Me pole kunagi Maasse puurinud sügavamale kui 12 km, ent siiski teame, et selle tuum on raud. Nipp peitub keskmises tiheduses: ρ = 3M/(4πR³). Mass saadakse kuude või sondide orbiitide ajastamisest; raadius varjutuste või radaraltimeetria abil. Tulemuseks saadud tihedust võrreldakse kivimi, jää ja raua olekuvõrranditega kõrgel rõhul, mis piirab, milline materjalide segu planeedi sees peab olema. Tihedus alla ~2 g/cm³ välistab märkimisväärse kivimiosa. Üle ~5 g/cm³ on suur rauatuum peaaegu vältimatu. Seismoloogia ja inertsimomendi mõõtmised täpsustavad pilti — ent tihedus üksi teeb suurema osa tööst, enne kui ükski sond teele saadetakse.

mida pakendatus maailma kohta reedab 🖖

Tihedus mõõdab lihtsalt seda, kui palju ainet on antud ruumi kokku surutud, grammides kuupsentimeetri kohta. Seda üht arvu eri maailmade vahel võrreldes saab aimata, millest planeet koosneb, ilma et peaks maanduma. Silmatorkav näide: Saturni keskmine tihedus on vaid umbes 0,69 g/cm³, vähem kui veel, nii et piisavalt suures ookeanis ta hõljuks, samas kui kivine Maa tihedusega 5,51 g/cm³ on Päikesesüsteemi tiheseim planeet.

gravitatsioon võltsib planeedi tihedust 🖖

Suured planeedid suruvad end ise kokku: nende oma gravitatsioon surub sisemuse kokku, nii et mõõdetud keskmine tihedus tuleb suurem kui aine loomulik väärtus. Astronoomid korrigeerivad seda, et saada kokkusurumata tihedus. Nõnda tehes osutub tiheseimaks Merkuur, mitte Maa, umbes 5,3 g/cm³ Maa ~4,4 vastu, mis reedab ülemõõdulise rauast tuuma, mis täidab ligi 85% selle raadiusest.

Näiteülesanded

  • Näide 1 - Merkuur — 5.43 g/cm³, ebatavaliselt rauarikas tuum (83% raadiusest)
  • Näide 2 - Veenuse näidisjuhtum
  • Näide 3 - Maa — 5.51 g/cm³, kivimõõduline, suure raud-nikkeltuumaga
  • Näide 4 - Marsi näidisjuhtum
  • Näide 5 - Jupiteri näidisjuhtum
  • Näide 6 - Saturn — 0.69 g/cm³, veest väiksema tihedusega; hõljuks vee peal
  • Näide 7 - Uraani näidisjuhtum
  • Näide 8 - Neptuuni näidisjuhtum
  • Näide 9 - Kuu näidisjuhtum
  • Näide 10 - Pluuto näidisjuhtum