重力多様性に満ちた惑星のようなもの

高校生くらいのときに考えた案なんだけど、ようやく視覚的に表現できるようになったので日記にしてみる。

たとえばこんな風に、外から見たら地球みたいな球体の惑星なんだけど(染色体の分裂とかDNAの二重螺旋とかじゃないよ！)
ピンクと黄色の間だけに物質が充満しててその中が空洞で、極っていうか自転軸に柱みたいのがあるわけ。
それでこの惑星がめっちゃ早く自転してると

ピンク線で示した球殻の外側に住んでる外人にとっては主に球殻による重力が働いて住むことができるし
黄色線で示した球殻の内側に住んでる内人にとっても主に遠心力による重力のようなもので住むことができる
この際、球殻の内側の住民には球殻による重力はガウスの法則ですべて打ち消されて意識されないわけよ

まあもちろん円柱じゃなくて球だから、緯度によって半径が違って、遠心力も違ってきて
太ピンクエリアの外人は細ピンクの外人より強めの遠心力によって重力が軽減されるし
太黄色線エリアの内人は細黄色の内人よりも遠心力による重力が強くなるわけ。


特に極地方は遠心力がないわけだから、支えてる柱の強度は相当頑丈なものを用意しなきゃならないだろうね。
この惑星の諸条件次第では、柱の物質による重力が遠心力を上回って、柱人って住人もいるかもしんない



さて、このような惑星を作ることは可能か。
といっても可能かどうかにはいくつかレベルがあるだろう。
・材料工学的に可能か
・技術的に可能か
・経済的に可能か


まあ技術的・経済的に可能かどうかには興味がないので
材質的に可能かをちょっと計算してみよう。


まず大きな制約としては、生物が粘着できる程度の重力を生み出す物質量のスケールってのがあるだろう
せめて月(重力加速度：1.63m/s2)くらいあれば嬉しいよなぁ
フォボス(0.0084m/s2)だとちょっと心もとないかもしれないけど

まあ仮にフォボス程度だとしてみようか
そうすると20kmくらいの半径になるかな

で、この0.0084m/s2の加速度の半分程度の遠心力を赤道付近で与える回転速度というと
0.23rpmになるから、地球時間の24時間で340回転くらいすることになるのか。
コリオリ力は大丈夫だろうか。
この惑星で自転車をこぐとあらぬ方向に見えない力が働くとかイヤだぞ微妙に。

スペースコロニーの場合だと回転数1rpm、半径500m程度で、すでにコリオリによる懸念が示されているな。
コリオリの力は遠心力と違って半径による影響がないから、単純に回転数のみに影響すると考えられるわけで
そうすると20kmとケタ外れにデカい半径はおいとけて
0.23rpmの回転数だと案外大丈夫かもしれない。
いやでもその前に重力がすげーユルいんだったな。そんなとこの生物が自転車みたいなスピーディな動きとかしないか･･･



で、問題は球殻を構成する材質だよな･･･
ユルめに考えて赤道付近の球殻に加わる圧力はー･･･
俺、物性のノウハウ全然ないからなーどのくらいの強度で十分とかサッパリなんだよ、積分もめんどいし･･･
デザイン元のフォボスを考えてみると、氷と岩石の･･･たぶん内部は死んでるんだろうな

っていうかちょっと待てよ
惑星が生きてるとか死んでるとかって何を元に生きてるとか死んでるとか言ってるんだっけ？
生命にあふれてるかどうかって意味なのか、それとも内部がダイナミックに変動してるって意味なのかわからん。

そもそも地球の内部が能動的に動いてる原因はー･･･
半分が放射性元素、残り半分が流動による位置エネルギーの･･･開放、になるのか？
じゃあ一方的に沈むだけなのか。上昇はあんまりしないってことは、対流ではないってことか？不可逆？
対流と別なの？あ、そっか。もしかして対流は熱源の原因じゃなくて結果なのかな。

でも昔の学者たちがフォボス空洞説を唱えたってことは
経緯はさておいても「空洞でも強度的に問題ない」ってことでいいんだろうか。

それはさておき、割りと小さい天体の例で水星も見ていたが
どうもその水星の内部も流動的らしい。(そういう説が有力)
水星の磁場がどうもそうやって出来ているらしいという理由で。(磁場が凍結してるわけじゃないらしい)
ではどういう条件で惑星内部の物質が流動化するのか。
よくわかんねー
だからもっと小さいフォボスにしたんだよー

できれば流動してほしくないんだよなー球体じゃなくて球殻だからさぁー危なっかしいじゃん
で、もしよかったら球殻程度の厚さで惑星の形を維持してくれると助かる。


そこに住む生命はかなり屈強なロボでいいよ･･･
放射線・真空・低温耐性ばっちりで、文化的な活動ができる最低限の機能だけあればいいよー


そうすると結局、球殻の厚さとか柱の半径とか材質はサッパリってことになるんだよな
もし材質さえよければだけど、球殻が透明なアクリルみたいな材質だったら面白いだろうなぁ
あるいは光ファイバー複眼でできてるとか。
外人と内人がお互いに覗き見てんの。物理的な接触はできないのに。
で、ある日抜け道を見つけるんだなぁ
それが事実上のファーストコンタクト(笑)


はぁー、ゆくゆくはオリジナルのスペースコロニー風景とかを自前のCGで描いてみてえー
俺、絵心ないからさぁーｗ


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