宜居行星的体积是否可以比地球大几十倍？

bigocean

其实体积大"几十倍", 貌似很多, 实则直径相差不超过5倍. 就当是4倍吧(体积就是64倍). 接下来就是代公式
质量为m的物体在地表的重力 mg = GMm/r^2
所以表面的重力加速度就是: g = GM/r^2  = Gρ(4/3)πr^3/r^2 = (4/3)Gρπr
正比于密度和半径.
所以如果和地球一样的密度的话, 它的表面重力加速度就是地球的4倍.
对于陆上生物可能有点麻烦, 体型会受到限制, 小型动物和昆虫问题不大, 但是飞行也变得困难. (按照地球上的陆地生物肉体强度的话, 所有物种体型缩小到原来的63%即可活动自如, 比如人类平均身高80厘米??)(误, 63%也至少1米嘛, 算抽了)
水生动物问题不大. 额, 想到这里有个解决方法了: 地球人过去就泡在水缸里吧. 索性把房子都建在水面上, 相互窜门就游过去, 不会游泳的就戴个救生圈什么的, 反正只要脑袋露出来就好.
有提到自转的, 再偷懒一记, 假定自转角速度和地球一样......更简单了, 因为相同角速度下, 向心力正比于半径.
所以, 赤道处向心加速度为地球的4倍, 不计算了, 反正结果约为:0.135m/s^2 相比于4倍的重力加速度,忽略不计吧.
大气压力, 这个要看这个星球的"素质"了. 这个和星球本身的体积和密度没有太过直接的关联.
也偷懒吧, 假设和地球一样的大气层? 那大气压力就是4倍. 人体一下子进入有点吃不消. 得慢慢过渡, 等到体液和组织内溶入的气体平衡才能出来.(有点像倒过来的潜水病).
4倍大气压看似挺高, 其实就相当于戴着呼吸器潜水40米.
这一点的问题还不及4倍体重来得严重.

AgKDjFcG

大几十倍，那么重力也会大许多许多，为了平衡这点，自转速度也要快许多。

q30213313

可以的，假设行星密度和地球一致，体积是地球50倍，但是表面重力仅仅比地球大几倍。人类上去不会被压成肉饼。

ysykeke

你的描述不清楚。
什么叫大十倍。
体积大还是质量大。
体积大也不能，质量大也不能。
很多人不明白其中道理。
所谓宜居指的是，有含氧的大气层，星球表面温度在水的熔点左右。
第二项是距离恒星远近决定的。
而大气层则是星球本身引力大小决定的。地球再大或者再小一些，大气层都将不复存在。没了大气，不要说呼吸了。宇宙射线和恒星发出的紫外线，就足以杀死所有地表生物。

JczaEZNv

理论上是可以的，比如美国著名科幻小说作家哈尔·克莱蒙特（Hal Clement）在1954年创作的科幻小说《重力使命》之中就设想了一颗质量是地球数百倍的岩石行星-----麦斯克林星。因为高速的旋转（18分钟自转一周），行星呈扁平状，两极的重力加速度是地球的700倍，而赤道附近的重力加速度只有地球的三倍。这篇小说是科幻史上的著名硬科幻，行星的数据和参数也是作者经过计算得出的，理论上是存在可能性的，作者曾自述过具体的设想过程，可以见下面这个链接：
https://book.douban.com/review/7111975/

因为小说创作的年代过于久远，所以当初作者所依据的一些理论可能被证明并不准确，麦斯克林星这么巨大的岩石行星存在的可能性从理论上来说是大大降低了，但考虑到麦斯克林星的设定是几百倍于地球的质量，按照题主的要求，我们降低一下标准，上限改为几十倍地球质量/体积，那么“体积是地球几十倍，因为自转原因，赤道附近的重力加速度接近地球”这样的岩石行星是完全有可能存在的。