Große Planetenoberfläche für Fantasynovel

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#1

Hallo,

für ein Fantasy-setting, für das ich gerne eine Romangeschichte schreiben würde, ist es notwendig, dass eine sehr große habitabele Planetenoberfläche, ungefähr 150 mal mehr Fläche als die Erde, existiert ohne jedoch die Anziehungskraft/Gravitation zu erhöhen.
Ein Planet mit 150 mal der Fläche der Erde hätte circa den 12-fachen Durchmesser der Erde und eine Erdanziehungskraft, die circa 12 mal so stark ist, wie die der Erde.
Gibt es eine gute logische Option, wie man das Problem der erhöhten Gravitation umgehen kann, ohne die Fläche der Planeten zu verkleinern?

#2

Hallo,
hast du schon mal „Perry Rhodan“ gelesen - ich glaube, da wurde mal so etwas behandelt, aber frage mich bitte nicht in welchem Zyklus.
Gruss
Czauderna

#3

Hallo,

wie wäre es mit einer künstlichen hohlen Welt? Spart Masse und man könnte die Oberfläche auf innen und außen auteilen.

Gruß
Tobias

#4

Hallo,

mit 150 x 510.000.000km² komm ich auf 76,5 Mrd. km²
Der Jupiter mit 61Mrd. km² kommt dem schon recht nahe.
Der hat aber nur etwa 25m/s².
Also das 2,6fache der Erde.

Wie kommst du auf Faktor 12? Oder liege ich völlig falsch?

#5

Der Planet Jupiter besteht soweit ich weiss hauptsächlich aus Gas und Gas hat eine weitaus geringere Masse und somit hat der Planet Jupiter weniger Gravitation.

Zuerst habe ich die Dichte der Erde berechnet. Also Masse durch Volumen

Volumen der Erde 4/3piradius3 radius der Erde 6371 000 meter : 1.08 * 1021 m3
Fläche der Erde 4piradius2 radius der Erde 6371 000 meter : 5.1 * 1014 m2
Masse der Erde : 5.972 * 10*24 kg
Dichte der Erde pro m3 5.972 * 1024 kg / 1.08 * 1021 m3 : 5530 kg/m**3

Also die Dichte der Erde beträgt somit 5,530 Tonnen pro Kubikmeter oder 5,530 Kilogramm pro Liter.

Um die Fläche um das 150-Fache zu vergrößern muss der Durchmesser der Erde um circa den Factor 12 vergrößert werden.
Fläche der Erde : 5.1 * 1014 m2
Fläche der 12-fachen Erde : 7.34 * 1016 m2
Fläche der Erde / Fläche der 12-fachen Erde : 144

Vergrößert man den Durchmesser der Erde um das Zwölf-fache, so erhält man Fläche, welche um Faktor 144 größer ist.

Nun zur Masser der 12-fachen Erde:

Volumen der 12-fachen Erde 4/3pi76451 000 m : 1.87 * 1024 m3

Jeder der Kubikmeter der 12-fachen Erde hat die selbe Dichte wie ein Kubikmeter unserer Erde. Somit wird die Anzahl der Kubikmeter mit Masse pro Kubikmeter also 5,530 Tonnen multipliziert.

Masse der 12-fachen Erde : 1.87 * 1024 m3 * 5530 kg : 1.03 * 10**28 kg

Masse 12-fachen Erde / Masse unserer Erde: 1.03 * 10**28 kg / 5.972 * 10*24 kg = 1731
Die 12-fache Erde ist circa 1731- mal so schwer wie unsere Erde.

Um die Anziehungsbeschleunigung zu berechnen muss man die Masse der Erde durch den quadrierten Radius der Erde brechen und das Ergebnis mit der Gravitationskonstante multiplizieren.

Unsere Erde:

((5.972 * 1024 / (6371000) ** 2)) * 6.673 * 10 -11 = 9.80 m/s**2

12-fache Erde:

((1.03 * 1028 / (76452000) ** 2)) * 6.673 * 10 -11 = 118 m/s**2

somit erhält man als Ergebnis, dass die 12-fache Erde ungefähr die 12-fache Anziehungskraft hat.

#6

Das ist eine sehr interessante Idee. :slight_smile:

Nur was bewirkt, dass die Welt hohl ist? angenommen es gäbe eine gigantische Struktur in der Planetenwand. Also mit Planetenwand meine ich, da der Planet jetzt einer Hohlkugel entspricht, die Wand der Hohlkugel, also den Teil des Holplaneten, der die Wand der hohlen Kugel bildet. Wenn eine solche Struktur den Planeten stützt, sodass dieser nicht implodiert, so muss dieses Struktur, eine gewaltige Stabilität besitzen und die Planetenwand darf nicht innen flüssig sein, da sonst der Planet einfach nach inne fließt und somit der Holplanet wiederrum implodieren würde.

#7

Argh…
Ich Vollpfosten habe die Dichte überhaupt nicht berücksichtigt, total dämlicher Fehler, entschuldige das bitte.

Ist ja Fantasy, also nimm einen Eisplaneten (Dichte um 1kg/dm³), der von einem Asteroidenschauer gigantischen Ausmaßes getroffen wurde, dessen Oberfläche dadurch von einer dicken Gesteinskruste überzogen wurde und auf Grund der Einschläge, die über mehrere Planetentage erfolgten (nur so ließe sich eine Gleichmäßigkeit erklären), in eine nähere Umlaufbauhn geschoben wurde.

#8

Hallo!

Deine Rechnung ist korrekt, ich hab es etwas kürzer gemacht:

Die Fläche hängt von r² ab, die 150-fache Fläche ergibt sich daher mit einem Radius von r’=(sqrt(150) r).

Das Volumen hängt von r³ ab, das neue Volumen also von r’³=(sqrt(150)³ r³).

Und die Gravitation häng von m/r², oder über die Dichte eben von V/r² ab, macht nen Faktor sqrt(150)³/sqrt(150)²=sqrt(150)= ~12,25

Die einfachste Möglichkeit besteht darin, das Material auszutauschen, und eine andere Dichte zu nehmen. Ein Wasser-Planet mit Dichte 1 hätte ja nur 1/5,53 der Masse, folglich wäre die Gravitation bei etwa 2,2g

Alternativ könnte man sich vorstellen, daß der Planet aus Methan besteht, das hat ne Dichte von 0,42g/cm³, und würde die Gravitation auf knapp unter (!) 1g drücken. Dann könnte man sogar noch nen dicken Mantel aus Gestein drum ziehen.

Das ganze berücksichtigt nicht, was unter dem gehörigen Druck im Zentrum des Planeten mit dem Wasser / Methan passiert.

Auch wird ein Planet in der Realität ziemlich von Gezeitenkräften durchgewalkt was insbesondere bei nem Wasser- oder Methan-Planeten starke Auswirkungen hat. Stichwort Kryovulkane auf Titan.

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#9

Das ist gut :smile:
Wie wäre es wenn anstatt Eis, der Planet aus einer Materie besteht, welche sehr viel Hohlräume enthält und diese Substanz einen hohen Schmelzpunkt hat. Dafür müsste der Planet innen kühl sein, und das Magnetfeld muss anderweitig erzeugt werden. Nur wäre die Frage, was das für ein Material ist und wie es in so großen Mengen dort hingekommen ist?

#10

Hallo!

Naja, das mit den Hohlräumen ist so ne Sache. Dein Material muß auch noch extrem stabil sein, damit das geht. Denk dran, das Gestein der Erde verformt sich auch unter dem eigenen Gewicht und durch die Plattentektonik, und diese Kräfte sind ein Witz gegen die Kräfte, die im Inneren deines Planeten herrschen. Jupiters Kern besteht wahrscheinlich aus metallischem Wasserstoff, also Wasserstoff, der unter dem hohen Druck Eigenschaften von Metall annimmt, zum Beispiel Leitfähigkeit. (und ich meine, darauf wird das Magnetfeld des Jupiters zurückgeführt).
Das zeigt, daß da Dinge passieren, die die Vorstellung, daß da Hohlräume im Gestein sein könnten, lächerlich sind. Zumindest in größeren Tiefen.

Vielleicht reicht es auch, nur die äußeren Schichten stärker „aufzuschäumen“. Du kannst ja mal etwas mit den zahlen spielen. Dazu: Eine Hohlkugel kann man genauso wie eine Vollkugel durch einen gleich schweren Massepunkt im Zentrum ersetzen. Du kannst deinen Planeten also genauso, wie es in der Realität ist, in „Zwiebelschalen“ unterschiedlicher Dichte unterteilen, deren jeweiliges Gewicht berechnen, und die Gewichte zu einer Masse im Zentrum zusammen addieren. Dann könnte es reichen, nur die oberen paar hundert Kilometer in Leichtbauweise zu erstellen.

Hohlräume könnten natürlich entstehen, wenn Wassereis/Methaneis mal da war, und dann verdampft, aber daß die Höhlen nicht einstürzen, ist nur schwer nachvollziehbar.

Ich würde wohl bei nem Wasser/Methan-Planeten bleiben.

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#11

Sehe ich nicht so. Je nach dem, wie die Wand beschaffen ist, sind auch große Gewichte technisch machbar.

#12

Ich würde generell auch eher so eine Hohlwelt für einen guten Ansatz halten.

Fakt ist: Selbst wenn man den Planeten aus so leichten Materialien wie Eis oder Methan macht, werden die Drücke bei dem Volumen dafür sorgen, dass die Dichte dieser Stoffe im Inneren des Planeten deutlich höher sind. Unterm Strich käme mit ziemlicher Sicherheit eine deutlich höhere Anziehungskraft heraus, als du sie am Ende haben willst - und da hast du das Problem mit der Gesteinsschicht an der Oberfläche noch gar nicht gelöst.

Eine Hohlwelt als künstliches Konstrukt einer omniösen „Erbauerrasse“ ist da eleganter. Nicht nur lässt sich über die Schalen-Spezifikation die Gravitation perfekt einstellen, es ist auch plausibel zu machen, warum es eine bewohnbare Schicht an der Oberfläche gibt. Mal ganz abgesehen davon könnte man viele coole Gimmicks einbauen (extrem tiefe Bergwerke stoßen auf Flöze aus reinem Metall). alte Wartungstunnel mit unbekannter Technologie, etc. etc. Man könnte sogar ne künstliche Klimakontrolle und derlei Späßchen plausibel mit einbauen.

Wie die Schale genau aufgebaut ist, musst du ja gar nicht spezifizieren. Ob das jetzt Kohlenstoff-Nano-Tubes sind, die in Struktur eines Diamant-Gitters angeordnet werden, oder massive Wabenstrukturen aus irgendwelchen wilden Metallen, oder ob es gar irgendwelche einzelnen Platten sind, die mit massiven Tauen an einem Massezentrum im inneren des Himmelskörpers verankert sind, interessiert ja den armen Fanatasy-Bauerntölpel nicht, der auf der Oberfläche herumläuft.

#13

Oder eine Ringwelt:

Gruß T