¿Es posible que la gravedad de un planeta solo atraiga cierto elemento?

Answer 1

Una de las observaciones más importantes sobre la gravedad es que afecta TODO de la misma manera. El oro, el plomo, el helio, los puercoespines, la luz … todos siguen los mismos caminos con los mismos movimientos iniciales (donde sea aplicable, la luz es un poco solitario de esa manera).

Fue en parte esta observación la que condujo a Einstein a la Teoría General de la Relatividad, porque una fuerza que afecta a todo exactamente de la misma manera no se parece en nada a una fuerza. Actúa más como las “fuerzas ilusorias” como la fuerza centrífuga … las cosas que se parecen mucho a las fuerzas reales, pero cuando se miran desde el marco de referencia correcto, simplemente desaparecen …

Ahora, no debes tomar eso sin algunas pruebas … y comenzando con Newton, la gente ha estado probando esta idea de que la gravedad afecta a todo de la misma manera. En la actualidad, estamos seguros de que la gravedad afecta a todo lo probado hasta 99.99999999999% (puede diferir en no más de 10 ^ -13).

Tomando la delantera de la respuesta de Scott Sakura, asumiré que desea un mundo enriquecido con oro para un dispositivo de trama. Así que aquí es cómo conseguir uno sin gravedad mágica:

Si quieres un planeta con mucho oro, solo necesitas un mecanismo diferente. Propondría

1) una supernova muy masiva que recuerda la formación de una estrella con un mundo rocoso muy grande (una súper tierra en la actual terminología de exoplanetas).

2) ese mundo se rompe y se rompe después de su formación por fuertes fuerzas de marea (tal vez debido a una estrella de neutrones o un agujero negro que también resulta de esa supernova) para que se rompa y se desprenda un fragmento del núcleo. El núcleo se enriquecerá con elementos pesados ​​porque los elementos más densos se hunden dentro de un planeta … el núcleo de la Tierra tiene bastante oro en relación con la superficie, puedes hacer eso aún más y luego extraer el núcleo interno de allí.

3) Ese fragmento es capturado eones más tarde por alguna otra estrella (asumiendo que no quieres que el planeta simplemente se desvíe en el espacio profundo o que esté en órbita alrededor de lo que haya interrumpido el mundo original).

Esto es algo plausible al menos en un universo con miles de millones de galaxias que contienen miles de millones de estrellas. Así que puedes tener un elemento pesado enriquecido de forma plausible.

Sin embargo, tenga en cuenta que tal planeta probablemente sería bastante poco saludable para los humanos: todos los metales pesados ​​serían más comunes y no nos las arreglamos bien con la mayoría de ellos. También se podría especular sobre los efectos en el planeta y su núcleo de tener más radioactivos …

Answer 2

A2A: cada átomo es atraído con la misma aceleración que cualquier otro átomo, por lo que no, no hay una atracción preferencial solo por la gravedad.

Pero cuando los átomos también interactúan electromagnéticamente como en un líquido, o gas o plasma, entonces definitivamente hay segregación; En mecánica de fluidos, esta segregación es causada por una fuerza de flotación.

Entonces, cuando un líquido sometido a la gravedad (como el agua en un cubo en la superficie de un planeta sólido) no puede caer porque está contenido por las paredes del cubo, existe un gradiente de presión que resulta de la fuerza igual y opuesta ejercida por el fondo del cubo. .

El gradiente de presión (Pascales por metro) es la densidad del agua por la gravedad (g). Es por eso que la presión aumenta a medida que te adentras en el océano.

Entonces, si tiene dos líquidos mezclados, o gases, o plasmas para esa materia de diferentes densidades, entonces hay una tendencia a que el fluido de mayor densidad termine en el fondo del cubo y la menor densidad en la parte superior. Este es el principio de Arquímedes. Lo mismo sucede en el núcleo de la Tierra, donde los líquidos de alta densidad, como el hierro, tienden a hundirse en el centro.

Esta es también la razón por la cual los gases como el dióxido de carbono se depositan en el fondo de un tanque, desplazando los gases de densidad más baja hacia la parte superior, y se debe tener cuidado al trabajar dentro de tanques y espacios cerrados.

Sin embargo, una fuerza de flotabilidad no puede existir sin otra fuerza para resistir la gravedad; los líquidos en caída libre no se separan a menos que se coloquen en una centrífuga (lo que crea una fuerza artificial artificial debido al giro de la centrifugadora).

En caída libre, todos los tipos de átomos aceleran al mismo ritmo.

Answer 3

La mayoría de las otras respuestas son correctas y son las respuestas estándar y habituales. Como pura especulación y por diversión, voy a ofrecer una perspectiva completamente diferente.

La gravedad es una función de la masa. No estamos realmente seguros de cómo o por qué, pero sí sabemos que la masa y la gravedad van de la mano. Hemos especulado que hay una partícula fundamental (tal vez un bosón) llamada gravitón (un bosón spin 2) que es el activador de la gravedad, pero aún no lo hemos confirmado con ningún tipo de datos empíricos.

También creemos que el bosón de Higgs y su campo son los que imparten masa a la materia. En otras palabras, es el campo de Higgs el que da masa a la materia y, por lo tanto, a la gravedad. Todo esto es prácticamente una teoría aceptada. Una vez más, no estamos seguros de cómo funciona todavía.

Un aspecto del “aún no sabemos” es por qué el campo de Higgs da diferente masa a diferentes partículas. ¿Qué característica de la materia es la que hace que el archivo de Higgs le dé más o menos masa? No lo sabemos todavía, pero sí sabemos que sí lo hace.

Entonces, supongamos que, como es muy probable que sea el caso, algún día entenderemos cuál es la característica de la materia que hace que el archivo de Higgs dé más o menos masa a la materia. Este es el tipo de pregunta de física fundamental que probablemente no dejaremos de buscar hasta que encontremos la respuesta.

Como ha sucedido con la ciencia a lo largo de la historia, una vez que entendemos cómo funciona algo, muy a menudo finalmente descubriremos cómo gestionar, predecir, manipular y / o controlar la acción. En este caso, es posible que algún día desarrollemos un medio o método para controlar cómo el campo de Higgs interactúa con la materia. La mayoría de los científicos admitirán que probablemente solo sea cuestión de tener y poder dirigir y controlar suficiente energía para poder alterar todas las partículas fundamentales. Puedes ver a dónde va esto …

Entonces, siguiendo una larga línea de “SI” y “CUANDO” altamente especulativos, podemos dirigir al campo de Higgs a “activar” la masa de oro para aumentarla y, por lo tanto, su gravedad. Entonces podríamos desactivar la masa en los otros elementos para que no se vean afectados por la gravedad (la gravedad no puede tirar de algo que no tiene masa). La materia sin masa volaría hacia el espacio dejando atrás un planeta de oro.

OBVIAMENTE: esto se está acercando mucho al cadete espacial y al sombrero de papel de aluminio, pero, como dije al principio, esta es otra perspectiva de una pregunta que también se está acercando mucho al cadete espacial y al sombrero de papel de aluminio … pero … en cierto modo, de eso se trata Quora.

Answer 4

Con su Teoría general de la relatividad, Einstein demostró que lo que llamamos “gravedad” es un efecto en el espacio-tiempo producido por la masa y la energía en general. La masa-energía afecta al espacio tiempo, que a su vez afecta a todo dentro del espacio y el tiempo. La gravedad es entonces un efecto geométrico. Cualquier cosa en el mismo espacio-tiempo es afectada exactamente de la misma manera. La única forma en que esto no sería cierto es si se encuentra un defecto en la teoría de Einstein. Hasta ahora esto no ha ocurrido en la escala de planetas y cosas más grandes, y el reciente descubrimiento de las ondas gravitacionales ha agregado apoyo a la teoría.

El único efecto diferencial producido por la gravedad en los elementos proviene de sus diferentes masas. Sin embargo, el efecto en un Kg de oro es el mismo que en un Kg de cualquier otro elemento.

Hay formas en que un planeta podría ser 70% de hierro o níquel-hierro o 70% de hidrógeno, pero obtener 70% de oro de los procesos naturales es extremadamente improbable.

Answer 5

La gravedad atrae toda la materia, dependiente solo de su masa. Es una fuerza verdaderamente universal.

Sin embargo, la gravedad de un planeta puede dejar de retener algunos elementos. En la atmósfera, la energía de una molécula de gas depende solo de la temperatura, de modo que las moléculas más ligeras viajan más rápido. En la atmósfera de la Tierra, la velocidad de las moléculas de hidrógeno en la atmósfera es mayor que la velocidad de escape y, en consecuencia, todo nuestro hidrógeno se ha escapado del espacio gravitacional de la Tierra hacia el espacio. Mercurio y la Luna tienen una velocidad de escape más baja y, por lo tanto, no tienen ningún gas atmosférico.

Uno puede imaginar un planeta fundido tan caliente que todos los elementos más ligeros que el oro han escapado al espacio. Cuando ese planeta se enfrió, el oro, el elemento más liviano que quedaba, formaría la superficie del planeta, con metales aún más pesados ​​como el tungsteno, el platino, el iridio y el uranio que forman el núcleo. Si busca las cantidades relativas de elementos pesados ​​en la Tierra, digamos, sospecho que encontrará que la mayor parte del planeta sería oro, ya que W, U, Pt, Ir son aún más raros. Probablemente sería muy pequeño, ya que el Oro, el Platino, el Iridio y el Uranio son escasos en el Universo. Pero con una gravedad superficial inesperadamente alta, debido a su gran densidad. Dado que no tiene atmósfera y se ha enfriado muy lentamente, puede ser perfectamente esférico y brillante. Sin embargo, todo ese uranio significaría un poco de calentamiento interno radioactivo, por lo que esperaríamos algunos volcanes de Tungsteno / Platino. Incluso podría haber corrientes de convección internas y, en consecuencia, algunas tectónicas con placas de oro.

Answer 6

Vería la respuesta al usuario de Quora, casi todos dicen que no, pero él puede saber qué es lo que realmente quiere preguntar. Entonces sí. Las cosas se pueden filtrar. Lamentablemente, la mayor parte del oro original en la tierra probablemente se ha mezclado con el núcleo de los planetas, ya que el oro es más pesado que el hierro. La dinámica de fluidos y las presiones de vapor hacen que algunos átomos salgan volando hacia el espacio, o la actividad solar lo aleja, de modo que la gravedad y otras influencias, solo son capaces de proporcionar una atracción neta a ciertas cosas clasificadas por densidad, .. Oro, Uranio, Plutonio, $$$$. Entonces, necesitarás un telescopio decente y una forma de analizar espectralmente la luz reflejada … Pero para explotar el planeta de las cosas pesadas … es caro … te dejaré las otras matemáticas.

Bajo el océano todavía puede haber barcos españoles hundidos sin sobrevivientes que le digan dónde, y mucho oro. Hay otros elementos raros que valen más que el oro que podría buscar.

Colisiones con cuerpos grandes, entonces cuando el planeta es completamente líquido, las cosas se estratifican y es posible que tengas posibilidades de minar fácilmente.

Answer 7

No. La gravedad funciona únicamente sobre la base de la masa. Es posible que los efectos electromagnéticos (como los debidos a una estrella madre rica en luz UV) ionicen ciertos elementos y no otros, lo que lleva a procesos químicos muy diferentes a los de la Tierra, pero la gravedad operaría de la misma manera. Ciertamente, es posible que un planeta pierda gran parte de su suministro de un elemento, como parece ser el caso de Venus y el hidrógeno, debido a que el viento solar elimina gases que flotan lo suficientemente lejos. Además, un planeta podría perder sus elementos más ligeros debido a colisiones después de que ya se haya separado en diferentes capas. Se cree que esta es la razón por la cual Mercurio es tan rico en hierro.

Tenga en cuenta que la gravedad puede inducir cambios de fase debido a la presión. Se piensa que gran parte de la masa de Júpiter está en forma de hidrógeno metálico, que solo puede existir a alta presión. Entonces, en ese sentido, la gravedad puede cambiar las características físicas de un elemento, pero aún así solo puede atraer los elementos que están cerca para ser capturados en primer lugar y lo hace sin tener en cuenta lo que son.

Si necesita esto para algún tipo de argumento de la historia, es posible que pueda haber montones de oro flotando libremente en alguna parte (pero no debido a la gravedad selectiva). Sin embargo, no es probable, porque el oro es un elemento tan pesado que no se produce en gran abundancia. Ahora hierro, esa es otra historia. Un planeta compuesto casi enteramente de hierro no sería increíble.

Answer 8

No. La masa es una propiedad de las partículas elementales en las que consiste toda materia, y la gravedad (tanto en los modelos de Newton como en los de einstein) depende solo de las masas involucradas.

Si necesita una alta concentración de cierto elemento para su próxima gran novela de SF, tendrá que inventar alguna secuencia de explosiones estelares, colisiones de protoplanos que separen los núcleos de las capas externas más livianas y / o algunos mecanismos de “refinación” (por ejemplo, ciclos repetidos de calentamiento / enfriamiento). por bombardeo cometario) que concentraría su elemento de elección. Sin embargo, será difícil pasar la fase de agitar las manos …

(Hablando de eso, ni siquiera los cascos de General Products son inmunes a la gravedad; de hecho, las fuerzas de marea en las cercanías de estrellas de neutrones o agujeros negros son una fuente frecuente de accidentes, ya que las tripulaciones se vuelven demasiado complacientes en su nave casi impenetrable).

Answer 9

Nuestras mejores teorías de gravedad hasta la fecha (tanto de Newton como de Einstein) incorporan el principio de equivalencia débil, que básicamente equivale a la afirmación de que la aceleración de las partículas de prueba en un campo gravitacional es idéntica y no depende de su composición material.

Es posible construir teorías gravitacionales que violan el principio de equivalencia débil. Sin embargo, como no tenemos evidencia experimental de tal violación, y mucha evidencia que sugiere que el principio de equivalencia débil es, de hecho, válido, es bastante difícil construir una teoría de este tipo y no estar en contradicción con los datos experimentales.

Dicho esto, existen intentos de construir teorías modificadas de la gravedad que, al menos de forma débil y en circunstancias específicas, violan el principio de equivalencia débil. Pero cualquier violación de este tipo probablemente será muy pequeña, así que no, no habrá ningún planeta que tenga una preferencia gravitatoria, por ejemplo, por el oro. La gravedad simplemente no funciona de esa manera.

Answer 10

No. No es posible que la gravedad atraiga solo un elemento determinado. La fuerza de la gravedad es universal y actúa sobre cualquier cosa (incluida la luz).

Sí. Es posible tener planetas compuestos para grandes partes de oro. Sería un planeta bastante extraordinario (no se conocen ejemplos). Ninguna ley de física prohíbe que se acumulen grandes cantidades de materia si hay una fuente abundante. Si hubiera grandes nubes de polvo de oro en algún lugar del universo, eventualmente podrían formar un planeta. Sin embargo, no se conoce ningún proceso que solo genere partículas de polvo de oro y nada más (excepto la evolución, por supuesto, y Kim Kardashian).

Answer 11

No. La gravedad, como se afirma en la Relatividad General, es algo que afecta al espacio-tiempo en sí mismo y, por lo tanto, todo lo que tenga energía (es decir, incluso los objetos sin masa) se verá afectado por ella. Simplemente redefine lo que es una “línea recta”, por lo que no hay posibilidad de que algunas partículas sean atraídas y otras no.

Answer 12

Las fuerzas fundamentales funcionan en un nivel más básico que el que intentas diferenciar.

En este caso, usted está proponiendo: ¿Qué pasaría si el oro y el hidrógeno fueran atraídos de manera diferente debido a su composición?

Bueno, eso ya es verdad. Esto se debe a que el oro y el hidrógeno están hechos de un número diferente de electrones, protones y neutrones. Pero el hidrógeno (y cualquier átomo) sigue siendo proporcionalmente afectado por la gravedad por su masa, en comparación con el oro.

Pero los componentes de estos elementos, electrones y otros, se ven afectados por la gravedad por igual. No importa si este protón está unido a un átomo de oro o forma un átomo de hidrógeno mediante el apareamiento con un electrón. Todavía está afectado por la gravedad de la misma manera y el tipo de elemento no importa.

No hay manera de hacer que la gravedad ignore las partículas fundamentales que forman la materia o la energía. Al igual que no hay manera de hacer que la fuerza eléctrica ignore una carga eléctrica o que la fuerza fuerte o débil no funcione de repente en algunas situaciones.

Answer 13

No, al menos, no dado lo que creemos que es verdad sobre la gravedad. La gravedad parece ser una distorsión en el espacio, y si eso es literalmente cierto, no hay forma de evitarlo. Incluso si no lo es, todos los elementos se componen de lo mismo: neutrones, electrones y protones. No importa cómo se ensamblan, todavía tienen y son atraídos por la gravedad.

Answer 14

No. En ausencia de fuerzas de restricción adicionales, como la fricción, todas las cosas caen a la misma velocidad o, alternativamente, la aceleración de un cuerpo en un campo gravitatorio es independiente de la masa o la composición. Se llama el principio de equivalencia.

Verá otras respuestas argumentando que esto proviene de la Relatividad General. No es asi. Einstein usó el principio de equivalencia como un principio fundamental para formular GR, y no puede usar una teoría para probar lo que asumió al formar la teoría.

Parafraseando a Aristóteles, si no puedes probar lo que asumiste en primer lugar, eres un terrón.

Answer 15

No. Según las teorías de Newtown y de Einstein, la gravedad siempre actúa de la misma manera en todos los elementos. La fuerza de la fuerza es proporcional a la masa total de un objeto, sin importar de qué está hecho el objeto.

Answer 16

No. La gravedad funciona exactamente igual en toda materia. No discrimina de ninguna manera en absoluto. La presencia de masa / energía hace que el espacio se curve y esa curvatura indica a la materia cómo moverse. La gravedad se siente como una fuerza, pero al menos de acuerdo con la Relatividad General, es una característica de la geometría del espacio-tiempo. El tipo real de materia no importa. (por así decirlo)

Answer 17

Los chicos de Einstein te dirán que no. Los chicos de Tesla te dirán que esto es posible.

Si la gravedad es el resultado de una dinamo electromagnética que se encuentra en el centro de las cosas grandes, no es imposible decir que un planeta o una estrella con una carga positiva atraería con mayor frecuencia algo con una carga negativa fuerte. Decir que un meteorito o cometa con un fuerte contenido de sal como sal se sabe que tiene una fuerte negatividad.

Answer 18

No. La gravedad actúa sobre objetos que tienen masa. Un elemento químico es una propiedad que finalmente resulta de la carga eléctrica (es decir, el número de protones) del núcleo atómico. La gravedad de un planeta atrae cualquier objeto con masa, independientemente de la cantidad de carga eléctrica en los núcleos atómicos que forman ese objeto.

Answer 19

Hace algún tiempo se habló de una quinta fuerza que solo atrajo a los bosones, y ahora se habla de una fuerza entre los momentos de masa (que predice SR).

Pero los átomos están hechos del mismo metal (protones, neutrones, electrones), por lo que sería muy difícil que 70 de estos atraigan, pero no 69. No se conoce ninguna fuerza que atraiga a ciertos elementos.

Por otro lado, los átomos con más protones tienden a ser más pesados, pero el tamaño no aumenta mucho (tanto el oro como la plata están alrededor de 0.01 molal). Entonces, el oro es más denso y tiende a ser más difícil de liberar de la gravedad que la plata.

Answer 20

No.

El “mango” sobre el que actúa la gravedad es la masa. No importa cuál sea la fuente de la masa.

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