¿Cuál es la masa mínima requerida para que los objetos se vuelvan esféricos debido a su propia gravedad?

¿Se conoce esta masa mínima? o tal vez, ¿se da en términos de densidad? Si es así, ¿cuánta densidad es la mínima para tener un objeto esférico debido a su propia gravedad?

¡Esta pregunta es más complicada de lo que parece!

No hay un umbral de masa o densidad más allá del cual un objeto se vuelva perfectamente esférico; Incluso las estrellas supermasivas son ligeramente oblongas. La única excepción son los agujeros negros, que se redondean perfectamente hasta alcanzar el nivel cuántico. Si queremos una respuesta simple, la mayoría de las suposiciones están en algún lugar alrededor de la masa de la tierra, o kg, pero eso es muy aproximado y depende de la composición del objeto.$\frac{1}{10000}$$6\cdot10^{20}$

Los objetos helados, como la mayoría en el cinturón de Kuiper, pueden alcanzar un equilibrio si tienen unos 400 km de diámetro , mientras que el asteroide rocoso Pallas, a 572 km, claramente tiene una forma irregular y no esférica. Todos los objetos rocosos más grandes que Pallas (y no hay muchos) son esféricos.

La roca tiende a ser más fuerte que el hielo. Los objetos rocosos pueden resistir su propia gravedad durante más tiempo que los helados. Pallas es un punto de corte razonable. Los siguientes asteroides más pequeños (Vesta, Hygiea, etc.) son redondeados, pero no en equilibrio hidrostático. Por otro lado, pequeñas lunas heladas, como Miranda y Mimas, se encuentran en el equilibrio o cerca de él. Mimas tiene un diámetro de poco menos de 400 km.

Se derrumba sobre sí mismo, volviéndose más esférico. Este proceso se llama colapso gravitacional , y para una nube de polvo, ocurrirá cuando la nube de polvo sea mayor que la masa de Jeans .

Megan Whewell, presentadora del equipo educativo del Centro Espacial Nacional, escribe sobre otros radios :

[F] o cuerpos hechos principalmente de roca, el tamaño mínimo para convertirse en una esfera autogravitante es de aproximadamente 600 km de diámetro; pero, para cuerpos hechos principalmente de hielo, el tamaño mínimo es de aproximadamente 400 km de diámetro.

Obviamente, puede ocurrir un cierto nivel de colapso antes de ese punto, los objetos no sólidos necesitarían ser más grandes y los objetos hechos de materiales más fuertes como el acero también necesitarán ser más grandes, pero eso da una idea de la escala necesaria para los sólidos en menos.

Vale la pena señalar que una esfera hueca no colapsará bajo su propia gravedad, porque la fuerza de gravedad neta en cualquier punto dentro de una esfera es cero, la mayor masa de la parte más distante de la capa contrarresta la menor masa de la parte más cercana. .

Además de la masa, la rotación también afecta la forma de un objeto. Cuanto más rápido gira el objeto, más oblongo es. Esto sucede debido a la fuerza centrífuga en su ecuador. Ejemplos son Haumea (un planeta enano) y Regulus (una estrella de secuencia principal).