Som vi alle vet, er Jupiter en gassformig gass og har en stor masse, nesten dobbelt så mye som alle andre planeter i solsystemet. Så hvis det skjer at vi drar til Jupiter, og som vi vet at den ikke har en hard overflate, kunne vi ikke stå på den. Så hva ville skje hvis vi dykket inn i det? Ville vi flyte på overflaten (jeg tror ikke det), eller ville vi bli knust i biter på grunn av tyngdekraften som drar oss til sentrum av planeten med hele massen over oss?
Kommentarer
- Relatert: what-if.xkcd.com/138
Svar
(*) Jupiter har for all del ikke en solid overflate å stå på. Ikke mer enn du kan si at jordens atmosfære har den før du treffer Terra Firma. Det er en enorm ball sammensatt av for det meste Hydrogen og Helium , men også andre tyngre grunnstoffer i mindre deler, og den er så massiv at dens egen tyngdekraft komprimerer disse gassene til væske, jo lenger inn i det indre vi går. Lysere elementer dominerer i sin øvre atmosfære i gasstilstand; disse komprimerer gradvis på grunn av sin egen trykk i væsker, dypere, fortsatt metallisk hydrogen, og til slutt maske av metallisk hydrogen, stein og andre tyngre grunnstoffer som sank dypere ned i kjernen. Ingen ville være i stand til å «stå» på noen av disse lagene. Faktisk blir temperatur og trykk så stor at det er beregnet at til og med diamanter (det er spekulert i at de kan danne seg som nedbør i visse lag av Jupiters indre fra svarte sotskyer, der, hvis det er bevist at det er sant, vil bety det bokstavelig talt «a1c352e346»>
«regner diamanter» ) smelter til slutt inn til, igjen spekulert, klissete form av flytende karbon som «ikke er så mye ulikt tjære, bortsett fra at det ikke er» t.
En kakeskive av Jupiters trykk-, temperatur- og tetthetslag.Kilde:
Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado at Boulder
Så hva ville skje hvis du dykket inn i Jupiter? Hvor lenge vil du avhenge av hvilket utstyr du har i som beskytter deg mot dets fiendtlige miljø. Trykket ville først gradvis øke i sin øvre atmosfære til det punktet at det er tilstrekkelig for at de voldsomme stormene kan kaste deg rundt. Det er Jupiters skylag. Du kan imidlertid være «heldig» og falle inn i det kl. polene der gigantiske atmosfæriske depresjoner holder det hele noe lavere, noe som forlenger det uunngåelige utfallet. Når trykket øker, øker termisk konveksjon. Du vil begynne å miste varmen stadig raskere, og det er ikke en fin middelhavs vårtemperatur heller Ved en atmosfære (trykk som tilsvarer gjennomsnittlig havnivå på jorden) går temperaturen så lavt som − 108 ° C. Det er under de kaldeste temperaturene som noensinne er registrert på jorden overflate (~ − 93 ° C på Øst-Antarktis-platået ), selv for sine polare regioner om vinteren. den tiden ville du også bli bombardert av Jupiters stråling . Og hvis du faller inn i den fra polene og du trodde du var heldig noen hundre kilometer mer, tenk igjen fordi det er de områdene der Jupiter magnetisk kobler seg til Suns eget magnetfelt, og øker hastigheten på ladede partikler til det punktet at vi kan observere fantastiske «elektrisk blå» polare nordlys på størrelse med mange jordarter der denne solprotonstrømmen ioniserer Jupiters øvre atmosfære. Og hvis du kommer inn i den øvre atmosfæren for fort, kan du også kontakte ionisering, triboelektrisk ladning, overflateablasjon … ingenting for sjarmerende, og alt av det slutter helt alene. Når vil noen av disse være for mye å stå og utstyret ditt mislykkes, er det noen som antar det, men det vil ikke ta veldig lang tid på Jupiters tyngdekraft (24,79 m / s²), uavhengig av opprinnelig nedstigning, til du dykker for dypt for komfort.
Til slutt, når du en gang var lang død av gassgiganten, ville levningene dine dypere ned i Jupiters flytende hydrogenlag. Først skal du fryse fast, og deretter tine når temperaturen og trykket øker til nesten 5000 ° C og omtrent 2 millioner ganger jordens atmosfæriske trykk. Du ville nesten implodere hvis kroppen din ikke var vann, noe som ikke komprimere lett. Du vil fremdeles komprimere sterkt ettersom hele kroppen din en gang fungerer i hulrom kollapser. Ikke den beste tiden for en selfie. Reisen din er ennå ikke over, for du og utstyret ditt er fortsatt tettere enn det spesielle Jovian-laget. og vil synke dypere fremdeles mot det metalliske hydrogenlaget som starter med en tetthet på omtrent 1 g / cm 3 og fortsetter til nesten 25 g / cm 3 (med gjennomsnittlig tetthet på ~ 4 g / cm 3 , eller litt mer enn 4 ganger din egen kropps tetthet, hvis vi ekskluderte en EVA-drakt du måtte være i, og legge til din generelle tetthet. , du blir zappet av enorme elektriske strømmer som gir Jupiter en så enorm magnetosfære , den nest største strukturen i vårt solsystem foruten solens egen heliosfære.
Disse strømmene vil rive restene dine fra hverandre til uforanderlig små fragmenter, og indusere kjemisk nedbrytning ved frie atomradikaler som tilfeldig bytter ut e lektroner. Det vil se ut som å senke et legeme i flussyre mens du steker det samtidig, om ikke kanskje mer voldsomt. Jeg vet ikke, jeg kan bare forestille meg at jeg aldri har gjort det. Ærlig! Uansett, fragmenter av det som en gang var, ville nedbrytes til dets bestanddeler kjemiske elementer, miste valens og bundet med omkringliggende frie hydrogenprotoner.Tyngre forbindelser vil synke enda dypere, der trykket og strømmen til slutt vil føre til at de mister hydrogenprotoner og rekombinerer med seg selv eller andre tyngre grunnstoffer og elektronhungrige molekyler som er tilstede i så komprimert og varm tilstand, ikke engang dagens vitenskap er i stand til å fortelle deres eksakte natur og oppførsel.
Uansett ville du spredt deg over hele Jupiters indre i forskjellige stater, og bli en del av det i nærhet til evigheten. Ganske episk, men vær så snill å ikke gjøre det.
(*) Det er ikke sikkert at alt dette er nødvendigvis nøyaktig sant, siden noen deler jeg beskriver er et emne for fortsatt pågående forskning, men dette var ganske morsomt, så jeg gikk etter det. Jeg vil revidere for å legge til noen referanser på et senere tidspunkt for delene som er tilgjengelige.
Kommentarer
- Når jeg leste dette antok jeg at metallisk hydrogen ville være et fast stoff. Men tilsynelatende kan det være enten en væske eller et fast stoff under disse forholdene.
- @Hobbes Solid metallisk hydrogen ville ikke ‘ t forklare Jupiter ‘ s enorme magnetosfære. Direkte bevis er fortsatt unnvikende, men indirekte er ganske solide (tilgi ordspillet LOL). Hvis det interesserer deg mer, er et godt foredrag jeg så som fremdeles er ganske nylig Siegfried Glenzer ‘ s (SLAC) Jupiter i en Flaske: Extreme States of Matter in the Laboratory (mer info her ).
- @tidalwave Hyggelig svar så langt som det går, men en ting tror jeg personen fikk den antatte tyngdekraften i sentrum, som ikke ble besvart. Forfatteren snakket om sentrum » med hele massen over oss «. Hvis du for et øyeblikk glemmer umuligheten av at det er et menneskelig eventyr, ville tyngdekraften i sentrum være null fordi massen i alle retninger er den samme. Spørsmålet om tyngdekraft i sentrum av stor masse (jord) ble besvart et eller annet sted i jordvitenskap, stackexchange i fjor
- Moro og lærerikt … Jeg mener, ikke å dykke i Jupiter ‘ atmosfære.
- Dette leser som en xkcd hva-hvis!
Svar
Hvis vi ignorerer de atmosfæriske effektene et øyeblikk, la oss se hva tyngdekraften gjør når du stiger ned til en planet (og dette gjelder for alle planeter, steinete eller gassformige).
Ifølge til Newton «s Shell-setning , inne i en sfære med jevn tetthet, er tyngdekraften proporsjonal med avstanden til sentrum . Tyngdekraften er høyest når du «er på overflaten, med hele planetens masse under deg. Når du er i sentrum av planeten, er tyngdekraften 0 fordi trekk fra forskjellige retninger avbryter hverandre.
Jupiter er ikke ensartet, så ligningen blir mer komplisert.
Du får F = gM / r 2 , hvor g er gravitasjonskonstanten. M er kuleens masse med radius r, dette avhenger av den gjennomsnittlige tettheten til kule.
For jorden ser tyngdeprofilen slik ut:
For Jupiter får du en profil som er mer uttalt fordi forskjellen i tetthet mellom de ytre lagene og kjernen er mer ekstrem.
Kommentarer
- Sikkert den tegningen kan ‘ ikke være i målestokk ? Det ser ut til at forskjellen fra sentrum av jorden til grensen mellom den ytre og indre kjernen (ca. 1200 km) er i samme størrelsesorden som forskjellen mellom bakkenivå og romfergen, typisk bane ved 400 km.
- Jeg byttet ut tegningen med en mer nøyaktig grafikk.
Svar
Denne artikkelen vedlagt video: Hva om du falt inn i Jupiter skildrer hva som ville skje hvis vi dykket / falt i Jupiter.
Det interessante videokilde er fra What.If show opprettet av Hashem Al-Ghaili på Facebook. Det er ikke så teknisk å forstå ennå veldig informativt. Jeg håper du liker det, Hashem er min favoritt vitenskapsside (offentlig figur også) på FB, sammen med mange flere av dets underliggende vitenskapelige kanaler.