Isso é relevante para a definição de um planeta anão.
Presumo que a resposta será, bem, se pudermos dizer a massa do corpo e adivinhar o material. Não acho isso muito satisfatório porque (1) pode ser impossível e (2) terá um grande erro.
gravity
asteroids
dwarf-planets
hydrostatic-equilibrium
ThePopMachine
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Respostas:
Acho que você está perguntando: "Se conhecemos a forma de um objeto, podemos determinar se ele está em equilíbrio hidrostático?" Nesse caso, pode-se perguntar se os astrônomos classificam as bolas de basquete ou os rolamentos de esferas como em equilíbrio hidrostático, uma vez que são tão esféricos.
Abaixo de cerca de 100 km de raio, a resposta é geralmente não. Dada a população de objetos aleatoriamente irregulares (como asteróides), alguns deles terão a forma de uma esfera puramente por acidente. A composição também importa - um objeto desse tamanho, feito de gás hidrogênio, assumiria uma forma esférica a partir do equilíbrio hidrostático, mas um objeto feito de rocha talvez não (como Mathilde abaixo). Poderíamos fazer melhores previsões, com conhecimento detalhado dos materiais e do ambiente do objeto, mas isso nem sempre é possível, como você mencionou. Para objetos pequenos, forças intermoleculares e atômicas dominam a gravidade.
Quando você chega a um determinado tamanho de objeto, fica muito mais fácil fazer uma previsão sobre o equilíbrio hidrostático. Isso ainda depende muito do contexto e você ainda tem complicações com a composição do material, temperatura, etc. No entanto, as forças atômicas de ligação têm uma força fixa, mas a gravidade é escalonada como a massa. Dados materiais astrofísicos comuns, podemos ter certeza de que um corpo como Júpiter está em equilíbrio hidrostático.
Você pode fazer algumas estimativas de ordem de magnitude assumindo que a energia da interação atômica deve ser pelo menos tão grande quanto a energia térmica ( Hughes e Cole 1995 ). Se você verificar a equação 5 desse artigo, verá uma expressão explícita para um raio que divide objetos esféricos e não esféricos. Em alguma massa, a energia atômica de ligação fica reduzida pelo potencial gravitacional, e você sempre obtém um objeto esférico.
tl; dr - objetos pequenos não, objetos grandes sim, objetos médios podem exigir modelagem detalhada.
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Para um corpo celeste ser uma esfera em equilíbrio hidrostático, ele precisa ser um fluido. O equilíbrio hidrostático não faz sentido para corpos sólidos.
Então, Terra e Marte não estão em equilíbrio hidrostático. É esférico pela boa razão de ser um corpo maciço, onde sua própria gravidade é suficiente para evitar grandes irregularidades, mas não é suportada por pressão (fluida), mas por incompressibilidade (sólida) e resistência do material.
Por outro lado, Júpiter e o Sol estão em equilíbrio hidrostático, uma vez que a força que os impede de colapsar é na verdade a pressão (fluida).
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