03.07 如果地球尺寸是现在的十倍,那现在是个什么样的世界?

舞可定天下


如果地球直径是现在的十倍,那类似于土星和木星,是巨大的气态行星,别的回答很完备,这里不再叙述。但是我觉得这种回答是不对的。因为尺寸十倍应该指体积十倍。

如果地球体积是现在的10倍,密度类似的话,质量也就是现在的10倍,直径只是现在的2.15倍。太阳系里 现有的行星,没有类似大小的。所以新大地球上的情形,只好靠我们估算。

首先我们估算一下新地球的重力加速度。利用万有引力公式,经高中物理简单计算,每个人和生物受到的万有引力或者叫重力都变为2.11倍!生物质量不变,但是重量加倍,所以如果新地球有陆地生物,肯定比我们地球生物更加壮,才能轻松行动,不会被自己的重量压垮。

但是水中的生物基本不受影响,因为浮力抵消了重力G。当然,水压会更大。但是考虑到海洋中几十米之下也有很多鱼类,这些鱼并不惧怕水压。所以我认为,对水生生物影响不大。

陆地植物可能也更矮更粗,如果有的话。

大气压呢,首先要估算大气的厚度。我们知道,地球上和其他星球上的大气,都是来源于岩石和海洋中那些比较轻的元素,这些元素容易变成气体,比如氧气,二氧化碳,氮气,氯气,氨气,氢气等等。气体容易逃逸到真空中。

大气层的厚度,主要跟这逃逸速度有关。越是质量大的星球,气体越不容易逃逸,而且岩石和海洋中又不断涌出新的气体。造成大气层非常厚。所以我们太阳系上的木星土星天王星海王星,都有厚厚的大气层。所以我们估计,新大地球的大气层会很厚,大气层起码是地球大气的十倍质量。气压是地球的4.5倍。这样的大气压之下,生命也是可以存活的。

由于天上的空气厚度是地球的2.15倍,导致大气和云彩反射更多,太阳没有那么强了,但是温室效应大大增加了。所以气候可能更热。气温是否达到一百度,这是决定新地球是否适宜居住的关键因素。


司大勇


题主说尺寸扩大十倍,如果材质也基本不变的话,质量估计没有十倍,不过也差不多有七八倍。因为岩石部份的密度也基本不会变化,而更重的质量会保留更厚的大气层。

这样的世界是怎样的呢?首先,引力会大很多。就假设是十倍质量,十倍体积。对应的半径就是现在的2.15倍。

根据万有引力公式,g = G M/r^2,重力加速度也就是之前的2.15倍。

这是什么样的概念呢?假设现在的成年人过去,体重是60千克,那我们的腿会承受在地球上两倍多的重力。相当于又抱了一个69千克的重物。

所以承重本身就是个大问题。房屋的墙壁会更厚,高楼也会更少,高山也会更少。

而作为生命体,尺寸也会小一大圈。

这是因为,我们的体重是随着身体尺寸的立方增长的,而我们的腿的截面积(也就对应了承重能力),是随着身体尺寸的平方增长的。

换句话说,体重增长的比腿的承重能力增长的快。这个时候,为了能承受体重,要么腿变粗,要么身体变小。腿变粗是有成本的,速度会有损失,能耗也会增大,所以整体的趋势应该是变小的。


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