Hidrostatiese ewewig - Wikipedia
Silinder onderhewig aan hidrostatiese ewewig
Hidrostatiese ewewig of hidrostatiese balans is 'n toestand waar die uitwerking van die swaartekrag op 'n volume vloeistof of gas gebalanseer word deur 'n drukgradiënt ('n krag in die teenoorgestelde rigting). So keer die drukgradiënt byvoorbeeld dat swaartekrag die Aarde se atmosfeer in 'n dun, digte dop ineendruk, terwyl swaartekrag keer dat die drukgradiënt die atmosfeer in die ruimte uitsprei.
Hidrostatiese ewewig het ook ander rolle in astrofisika en planetêre geologie. Dit is onder meer die kenmerk wat planete en dwergplanete onderskei van ander klein liggame in die sonnestelsel. Planete en dwergplanete is voorwerpe wat genoeg swaartekrag het om hulle in 'n ronde vorm te druk en hidrostatiese ewewig te laat bereik. So 'n liggaam is simmetries gerond in 'n sferoïed of ellipsoïed, waar enige onegaligheid op die oppervlak veroorsaak word deur die relatief dun, soliede kors. Daar is tans 32 sonnestelselvoorwerpe in hidrostatiese ewewig wat deur waarneming bevestig is (hulle word somes "planemo's" genoem), nog sewe wat feitlik seker is en nog sowat honderde wat 'n moontlikheid is.
1 In astrofisika
2 In planetêre geologie
In astrofisika[wysig | wysig bron]
In enige gegewe laag of skil van 'n ster is daar 'n hidrostatiese ewewig tussen die uitwaartse termiese druk van onder en die gewig van die materiaal wat van bo af inwaarts druk. Die isotropiese swaartekragveld druk die ster in die kompakste moontlike vorm. 'n Roterende ster in hidrostatiese ewewig is 'n afgeplatte bol tot op 'n sekere (kritieke) hoeksnelheid. 'n Uiterse voorbeeld van hierdie verskynsel is die ster Vega, wat 'n rotasieperiode van 12,5 uur het. Die gevolg is dat Vega sowat 20% groter by sy ewenaar as by sy pole is. 'n Ster met 'n hoeksnelheid van meer as die kritieke hoeksnelheid word 'n ongelyksydige ellipsoïed, en as dit nog vinniger roteer, is dit nie meer 'n ellipsoïed nie, maar peer- of eiervormig. Daarna kom nog vorms voor, hoewel vorms ná ongelyksydig nie stabiel is nie.
As die ster nabygeleë metgeselle met 'n groot massa het, is getykragte ook ter sprake en dit kan die ster in 'n ongelyksydige vorm verwring, terwyl sy blote rotasie dit 'n sferoïed sou gemaak het. 'n Voorbeeld hiervan is Beta Lyrae.
In planetêre geologie[wysig | wysig bron]
Die begrip hidrostatiese ewewig is ook belangrik in die bepaling of 'n hemelliggaam 'n planeet, dwergplaneet of klein Sonnestelselliggaam is. Volgens die definisie van 'n planeet wat in 2006 deur die Internasionale Astronomiese Unie aanvaar is, is een van die kriteria waaraan planete en dwergplanete moet voldoen dat hulle genoeg swaartekrag het om hul eie rigiditeit te bowe te kom en hidrostatiese ewewig aan te neem. So 'n liggaam sal gewoonlik die gedifferensieerde interieur en geologie van 'n wêreld ('n planemo) hê, hoewel liggame wat amper in hidrostatiese ewewig is, soos Vesta, ook gedifferensieer kan wees. Soms is die ewewigvorm 'n afgeplatte bol, soos met die Aarde die geval is. Die dwergplaneet Haumea is egter ongelyksydig weens sy vinnige rotasie.
Daar word geglo ysige voorwerpe met 'n deursnee van groter as rofweg 400 km is gewoonlik in hidrostatiese ewewig, terwyl kleineres nie is nie. Ysige voorwerpe het 'n kleiner massa vir hidrostatiese ewewig nodig as rotsagtige voorwerpe. Die kleinste liggaam in die Sonnestelsel wat in 'n bevestigde hidrostatiese ewewig is, is die dwergplaneet Ceres, op 945 km, en die grootste liggaam wat nie in 'n hidrostatiese ewewig is nie, is die ysige maan Iapetus, op 1 470 km.
Omdat sommige planete, dwergplanete en mane ongelyke oppervlakke het, is dié definisie in 'n mate buigsaam, maar 'n spesifieke manier om 'n voorwerp se vorm volgens hierdie standaard te bepaal is nog nie aangekondig nie. Plaaslike ongelykhede kan in pas wees met hidrostatiese ewewig. Die enorme basis van Mauna Kea het byvoorbeeld die omringende aarkors vervorm en platgedruk, sodat die algemene verspreiding van massa naby aan 'n ewewig is. Die grootte van die speling wat vir die definisie toegelaat word, kan die klassifikasie van Vesta beïnvloed. Dit het miskien solied geword terwyl dit in hidrostatiese ewewig was, maar dit is sedertdien in 'n groot mate misvorm deur groot impakte (dit is nou 572,6 × 557,2 × 446,4 km).
↑ White, Frank M. (2008). "Pressure Distribution in a Fluid". Fluid Mechanics. New York: McGraw-Hill. pp. 63–107. ISBN 978-0-07-128645-9.
↑ Alan Stern glo hulle is almal planete, maar dit word deur die Internasionale Astronomiese Unie verwerp.
↑ 3,0 3,1 "Astronomer Mike Brown" (in Engels). Gps.caltech.edu. 1 November 2013. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 24 September 2014. Besoek op 15 Junie 2014.
↑ "Gallery : The shape of Planet Earth" (in Engels). Josleys.com. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 29 Oktober 2019. Besoek op 15 Junie 2014.
↑ Savage, Don; Jones, Tammy; Villard, Ray (19 April 1995). "Asteroid or Mini-Planet? Hubble Maps the Ancient Surface of Vesta (Key Stages in the Evolution of the Asteroid Vesta)" (in Engels). Hubble Site News Release STScI-1995-20. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 9 Julie 2016. Besoek op 17 Oktober 2006.