Estoy leyendo un libro (Sun of Suns de Karl Schroeder) cuya ubicación principal es un planeta llamado Virga, que contiene aire, agua y trozos flotantes de roca, y tiene poca o ninguna gravedad. Hay un 'sol' principal en el centro del planeta, que proporciona el calor para el clima.
¿Podría existir un 'planeta' de este tipo?
Un sol o una estrella no es posible que exista en esta escala; ser tan masivo como el núcleo de un planeta, simplemente no es lo suficientemente masivo. Pero no mencionaste su tamaño.
Así que si dejamos eso de lado, en primer lugar no existe tal cosa como la ausencia de gravedad. Donde hay masa, hay gravedad, y esa gravedad tiene que ser lo suficientemente fuerte para retener gas (atmósfera). Y las rocas tendrían que hundirse en el núcleo ya que son objetos más densos.
Si comparamos esto con un ejemplo existente, donde el sol está en el centro del sistema solar y sostiene planetas (trozos flotantes de roca), todavía hay vacío entre ellos. Porque a las distancias a las que estos planetas están del sol, la gravedad del sol no es lo suficientemente fuerte como para retener gas. Donde la gravedad del sol es lo suficientemente fuerte, hay gas, y eso termina en la atmósfera exterior del propio sol. Lo cual principalmente no se extiende a los planetas. Por lo tanto, no es posible.
Si miras en el espacio exterior, verás cosas como nubes moleculares gigantes; estas nubes no necesariamente están en equilibrio, por lo que los factores que causan que existan durante cierto tiempo pueden ser muy complicados. Por ejemplo, podría haber ondas de choque, formación de estrellas, ...
Si la nube está en equilibrio térmico, entonces las velocidades moleculares típicas van como $mv^2 \sim kT$, y la velocidad de escape se da aproximadamente por $v^2 \sim \Phi$, donde $\Phi$ es el potencial gravitacional. El resultado es que la temperatura máxima de dicha nube es $T \sim m\Phi / k$. Si introduces números típicos, descubrirás que incluso para un cuerpo con una gravedad tan fuerte como la de la luna, no es posible tener aire y agua (alta $T$ y baja $m$). Pero ten en cuenta que el resultado depende del potencial gravitacional, no del campo gravitacional, por lo que en teoría esto podría funcionar si el cuerpo es muy grande en dimensiones lineales. Además, sería posible, por ejemplo, darle a la luna una atmósfera permanente de moléculas pesadas como fluorocarbonos de cadena larga, haciendo de ella un entorno para camisetas donde todo lo que necesitarías sería un tanque de oxígeno.
El artículo de WP para Sun of Suns describe una cáscara de fullerenos que mantiene todo unido.
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