Hvad vil effekten være, hvis vi står på Jupiter?

Som vi alle ved, er Jupiter en gasformig gaskæmpe, og den har en stor masse, næsten dobbelt så meget som alle andre planeter i solsystemet. Så hvis det sker, at vi går til Jupiter, og som vi ved, at den ikke har en hård overflade, kunne vi ikke stå på den. Så hvad ville der ske, hvis vi dykkede ned i det? Ville vi flyde på overfladen (jeg tror ikke det), eller ville vi blive knust i stykker på grund af tyngdekraften, der trækker os til centrum af planeten med hele dens masse over os?

Kommentarer

Svar

(*) Jupiter har i alle henseender ikke en solid overflade at stå på. Ikke mere end man kunne sige, at Jordens atmosfære har det, før du rammer Terra Firma. Det er en enorm kugle bestående af hovedsagelig brint og helium , men også andre tungere elementer i mindre dele, og den er så massiv, at dens egen tyngdekraft komprimerer disse gasser til væske, jo længere ind i dens indre vi går. Lysere elementer dominerer i sin øvre atmosfære i gastilstand; disse komprimerer gradvist på grund af dets egne tryk i væsker, dybere, stadig metallisk brint og til sidst mesh af metallisk brint, sten og andre tungere grundstoffer, der sænkes dybere ned i kernen. Ingen ville være i stand til at “stå” på nogen af disse lag. Faktisk bliver temperaturen og trykket så stor, at det er beregnet, at selv diamanter (det spekuleres i, at de kunne danne sig som udfældninger i visse lag af Jupiters indre fra sorte sodskyer, hvor, hvis det viser sig at være sandt, ville betyde det ganske bogstaveligt “regner diamanter” ) smelter til sidst ind til, igen spekuleret, klæbrig form for flydende kulstof, der “ikke er så meget i modsætning til tjære, bortset fra at det ikke er” t.

                                                                      Jupiter lodret sektion

                                                                                  En pie skive af Jupiters tryk, temperatur og densitetslag.Kilde:
                                                                Laboratorium for atmosfærisk og rumfysik, University of Colorado i Boulder

Så hvad ville der ske, hvis du dykkede ind i Jupiter? Hvor længe du ikke ville afhænge af, hvilket udstyr du har, der beskytter dig mod dets fjendtlige miljø. Trykket ville først gradvist øges i dets øvre atmosfære til det punkt, at det er tilstrækkeligt for sine voldsomme storme til at kaste dig rundt. Det er Jupiters skylag. Du kan dog være “heldig” og falde i det kl. dens poler, hvor kæmpe atmosfæriske fordybninger holder det hele noget lavere, hvilket forlænger det uundgåelige resultat en smule. Efterhånden som trykket stiger, øges termisk konvektion. Du ville begynde at miste varmen stadig hurtigere, og det er heller ikke en dejlig foråret temperatur i Middelhavet Ved en atmosfære (tryk lig med det gennemsnitlige havoverflade på jorden) går temperaturen så lavt som − 108 ° C. Det er under de koldeste temperaturer, der nogensinde er registreret på jorden overflade (~ − 93 ° C på det østlige Antarktis-plateau ), selv for dets polare regioner om vinteren. mens du også ville blive bombarderet af Jupiters stråling . Og hvis du falder ned i den fra dens poler og du troede, du var heldig nogle få hundrede kilometer mere, tænk igen, fordi det er de regioner, hvor Jupiter magnetisk forbinder igen med Suns eget magnetfelt, hvilket øger hastigheden af ladede partikler til det punkt, at vi kan observere fantastiske “elektrisk blå” polare nordlys størrelsen på mange jordarter, hvor denne solprotonstrøm ioniserer Jupiters øvre atmosfære.

Så du har tre hovedmodstandere at kæmpe imod med dit miljøbeskyttelsesudstyr, du er i: stråling, tryk og temperatur. Og hvis du går ind i dets øvre atmosfære for hurtigt, skal du også kontakte ionisering, triboelektrisk ladning, overfladeablation … intet for charmerende, og det hele afsluttes alene. Hvornår vil nogen af disse være for meget at stå, og dit udstyr fejler, er det nogen der gætter på, men det tager ikke meget lang tid ved Jupiters tyngdekraft (24,79 m / s²), uanset din oprindelige faldhastighed, indtil du dykker for dybt til komfort.

Til sidst ville dine rester, når de først var længe døde af gas-gigant uhygiejnighed, dybere ned i Jupiters flydende brintlag. Frys først fast stof, derefter optø, når temperaturen og trykket stiger til næsten 5.000 ° C og ca. 2 millioner gange Jordens atmosfæriske tryk på havets overflade. Du imploderer næsten, hvis din krop ikke var mest vand, hvilket ikke komprimere let. Du vil stadig komprimere meget, da hele din krops gang fungerende hulrum kollapser. Ikke den bedste tid til en selfie. Din rejse er endnu ikke forbi, fordi du og dit udstyr, du er i, stadig er tættere end det særlige Jovian-lag og vil synke dybere stadig mod dets metalliske brintlag, der starter ved en densitet på ca. 1 g / cm 3 og fortsætter til næsten 25 g / cm 3 (med en gennemsnitlig densitet på ~ 4 g / cm 3 eller lidt mere end 4 gange din egen krops tæthed, hvis vi udelukkede en EVA-dragt, du skulle være i og tilføje til din samlede tæthed. På det tidspunkt , du bliver zappet af enorme elektriske strømme, der giver Jupiter en så enorm magnetosfære , den næststørste struktur i vores solsystem ud over solens egen heliosfære.

Disse strømme ville rive dine rester fra hinanden i uadskillelige små fragmenter og fremkalde kemisk nedbrydning ved frie atombrintradikaler, der tilfældigt udveksler e lektroner. Det ville se lidt ud som at nedsænke et legeme i flussyre, mens det steges på samme tid, om ikke måske mere voldsomt. Jeg ved det ikke, jeg kan kun forestille mig, jeg har faktisk aldrig gjort det. Ærlig! Under alle omstændigheder ville fragmenter af det, der engang var, nedbrydes i dets kemiske grundstoffer, miste valens og bundet med omgivende frie hydrogenprotoner.Tyngre forbindelser vil synke endnu dybere, hvor trykket og strømmen til sidst vil medføre, at de mister brintprotoner og rekombinerer med sig selv eller andre tungere grundstoffer og elektronsultne molekyler, der er til stede i så komprimeret og varm tilstand, ikke engang den nuværende videnskab er i stand til at fortælle deres nøjagtige natur og adfærd.

I begge tilfælde ville du være spredt over hele Jupiters indre i forskellige stater og blive en del af det i næsten evigheden. Temmelig episk, men gør det ikke.


(*) Det er ikke altid, at det nødvendigvis er nøjagtigt sandt, da nogle dele, jeg beskriver, er et emne for stadig igangværende forskning, men det var lidt sjovt, så jeg gik efter det. Jeg vil revidere for at tilføje nogle referencer på et senere tidspunkt for de dele, der er tilgængelige.

Kommentarer

  • Når jeg læste dette, antog jeg, at metallisk brint ville være et fast stof. Men tilsyneladende kunne det enten være en væske eller et fast stof under disse forhold.
  • @Hobbes Fast metalbrint ville ikke ' t forklare Jupiter ' s enorme magnetosfære. Direkte beviser er stadig undvigende, men indirekte er ret solide (undskyld ordspillet LOL). Hvis det interesserer dig mere, er et godt foredrag, jeg så, der stadig er ret nyt, Siegfried Glenzer ' s (SLAC) Jupiter i en Flaske: Extreme States of Matter in the Laboratory (mere info her ).
  • @tidalwave Rart svar så langt som det går, men en ting tror jeg, at personen var ved at antage tyngdekraftens antagede knusende kraft i centrum, som ikke blev besvaret. Forfatteren talte om centrum " med hele dens masse over os ". Hvis man glemmer et øjeblik umuligheden af, at det er et menneskeligt eventyr, ville tyngdekraften i midten være nul, fordi mængden af masse i alle retninger er den samme. Spørgsmålet om tyngdekraft i centrum af den store masse (jord) blev besvaret et eller andet sted inden for jordvidenskab, stackexchange sidste år
  • Sjovt og lærerigt … Jeg mener ikke at dykke i Jupiter ' s atmosfære.
  • Dette læser som en xkcd hvad-hvis!

Svar

Hvis vi ignorerer de atmosfæriske effekter et øjeblik, så lad os se, hvad tyngdekraften gør, når du stiger ned på en planet (og dette gælder for alle planeter, stenede eller gasformige).

Ifølge til Newton “s Shell-sætning , inden for en sfære med ensartet tæthed, er tyngdekraften proportional med din afstand til center . Tyngdekraften er højest, når du “er på overfladen, med hele planetens masse under dig. Når du er i centrum af planeten, er tyngdekraften 0, fordi trækket fra forskellige retninger annullerer hinanden.

Jupiter er ikke ensartet, så ligningen bliver mere kompliceret.

Du får F = gM / r 2 , hvor g er tyngdekonstanten. M er kuglens masse med radius r, dette afhænger af kuglens gennemsnitlige densitet.

For Jorden ser tyngdeprofilen sådan ud:

Jordens tyngdekraftsprofil. Tyngdekraften forbliver mere eller mindre konstant fra overfladen ned til 0,5 gange planetens radius. Derfra til centrum af planeten falder tyngdekraften lineært til 0.

For Jupiter får du en profil, der er mere udtalt, fordi forskellen i tæthed mellem de ydre lag og kernen er mere ekstrem.

Kommentarer

  • Sikkert kan tegningen ' ikke være i målestok ? Det ser ud til, at forskellen fra centrum af jorden til grænsen mellem den ydre og indre kerne (ca. 1200 km) er i samme størrelsesorden som forskellen mellem jordoverfladen og rumfærgen, typisk bane ved 400 km. li>
  • Jeg erstattede tegningen med en mere nøjagtig grafik.

Svar

Denne artikel vedlagt video: Hvad hvis du falder ind i Jupiter skildrer hvad der ville ske, hvis vi dykker / falder i Jupiter.

Det interessante videokilde er fra What.If show oprettet af Hashem Al-Ghaili på Facebook. Det er ikke så teknisk at forstå endnu meget informativt. Jeg håber du kan lide det, Hashem er min foretrukne videnskabsside (også offentlig person) på FB sammen med mange flere af dets datterselskaber.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *