Até agora, todos os planetas observados têm sido encontrados na forma de um geóide, um termo científico que se refere precisamente a uma forma semelhante à da Terra, ou seja, uma esfera ligeiramente esmagada nos pólos pela força centrípeta dada pela rotação em torno do seu eixo.
No entanto, a matemática concluiu que outra forma alternativa possível ao geóide é o toro
que, em termos práticos, é a forma de um donut.A informação que estou agora relatando é o crédito pelo trabalho duro e meticuloso de Anders Sandberg
, que propôs uma simulação deste mundo hipotético em seu blog pessoal, que eu convido você a consultar.Estudo matemático
As especulações sobre a possível forma dos corpos celestes têm avançado desde o tempo de Newton. No século XVIII, os estudos de MacLaurin aprofundaram o tema e permitiram a Jacobi concluir que, em altas velocidades de rotação, a estabilidade dos elipsóides (direita) era maior que a dos esferóides (esquerda), abrindo assim um novo caminho para o estudo das formas que os planetas podem tomar.
O equilíbrio dos corpos toroidais autogravantes
tem sido estudado por matemáticos e astrofísicos, incluindo Poincare, Kowalewsky e Dyson. Esses estudos mostraram como, em condições de considerável velocidade de rotação e não sem a presença de oscilações capazes de colapsar o corpo, os elipsóides previamente estudados poderiam "transformar-se" em toros sem comprometer a estabilidade global. Dyson também observou que, para as relações entre o raio do tubo principal e o raio do tubo segundario superior a 3, o toro se tornaria instável.No papel, as condições necessárias para a formação de planetas toroidais resultariam na presença de uma massa considerável girando em alta velocidade em torno de seu eixo. Se a velocidade tivesse excedido valores específicos, a força centrípeta teria ganho a força da gravidade levando à ruptura da forma, caso contrário o toro teria colapsado num esferóide muito mais estável. Portanto, o toro representava uma forma metástase para um planeta que, portanto, só seria possível sob condições especiais.
Gravidade
A forma particular do planeta em questão tornaria a força da gravidade desigual na superfície toroidal (foto), ao contrário dos geóides, devido à presença de uma grande quantidade de massa acima da cabeça de um observador hipotético na superfície interna.
Vejamos agora o caso de um toro esmagado em que esta não uniformidade é ainda mais pronunciada.
Além disso, para que o toro se mantenha estável e não caia numa quase-esfera, deve rodar a velocidades consideráveis e, consequentemente, a força percebida por um objecto na superfície seria dada pela resultante entre a gravidade e a força centrípeta, acentuando assim a não uniformidade das forças percebidas.
Satélites naturais
As forças das marés associadas à presença de satélites teriam sido suficientes para provocar o colapso da estrutura. Assumindo agora que não existem satélites naturais suficientemente grandes para perturbar a estabilidade estrutural do touro, poderíamos assumir as possíveis órbitas destes corpos ao redor deste planeta:
- Uma primeira opção de órbita seria ver os satélites puxarem "oito" em torno do núcleo do touro e passarem pelo seu centro de simetria.
- Uma segunda opção seria oscilar os satélites no "buraco" do touro, possivelmente com uma inclinação. O caso mais particular seria aquele em que o satélite oscila na correspondência do eixo de simetria, procedendo "de cima para baixo" no centro da figura (a este respeito, convido-vos a consultar a animação na parte inferior da página).
- As órbitas elípticas, por outro lado, podem ser circulares ou elípticas, tal como na Terra.
- As órbitas polares, por outro lado, seriam muito mais complexas.
Energia geotérmica e clima
Com uma área de superfície muito maior para o mesmo volume, pode-se pensar que o toro libera mais energia térmica, reduzindo o vulcanismo de placas e a tectônica. No entanto, mesmo uma pequena quantidade de calor devido a influências solares poderia liberar uma grande quantidade de energia armazenada no momento angular do corpo, compensando ambos os efeitos.
A rotação e o raio do toro também afectariam a deriva dos continentes, empurrando-os para fora. Como resultado, você poderia se encontrar com paisagens planas ou paisagens imersas em água por dentro, enquanto que por fora, encontraríamos mais relevos orográficos.
Finalmente, assumindo um ângulo do eixo de rotação de 23° e uma distância do Sol igual à da Terra, acabaríamos por ter um ciclo sazonal semelhante ao da Terra, com excepção de algumas características importantes relacionadas com a forma.
Ao contrário da Terra, onde os ciclos sazonais são influenciados não só pela inclinação, mas também pela latitude, num planeta toroidal, também é necessário distinguir entre áreas internas e externas. Os gráficos seguintes mostram-no: na abcissa se indica a posição ao redor do trecho do toro (0° equivale à parte mais interna, 180° à parte externa) enquanto que nas ordenadas se indica a temperatura.
Mudanças de temperatura semelhantes entre as diferentes zonas resultariam na presença de ventos consideráveis em movimento contínuo na superfície.
A suposição de uma rotação muito maior do que a da Terra também determinaria efeitos muito mais explosivos sobre o magnetismo, que seria consideravelmente mais forte do que a Terra e, ao mesmo tempo, muito mais homogêneo sobre toda a superfície toroidal.
A conselho de alguns utilizadores, foi-me pedido para adicionar algumas imagens que fazem a ideia de um tal planeta.
Esta animação mostra antes o caso particular em que o satélite natural oscila ao longo do eixo de simetria do touro (um exemplo que discutimos nas órbitas possíveis).
Notas de rodapé
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