Wat zal het effect zijn als we op Jupiter staan?

(*) Jupiter heeft in alle opzichten geen stevig oppervlak om op te staan. Net zo min als je zou kunnen zeggen dat de atmosfeer van de aarde het heeft, voordat je Terra Firma raakt. Het is een enorme bal die is samengesteld uit voornamelijk waterstof en helium , maar ook andere zwaardere elementen in kleinere delen, en het is zo massief dat zijn eigen zwaartekracht deze gassen tot vloeistof comprimeert naarmate we verder naar binnen gaan. Lichtere elementen domineren in de bovenste atmosfeer in gasvormige toestand; deze worden geleidelijk samengedrukt door hun eigen druk in vloeistoffen, dieper nog metallische waterstof en uiteindelijk een netwerk van metallisch waterstof, gesteente en andere zwaardere elementen die dieper in de kern zinken. Niemand zou op een van deze lagen kunnen staan. In feite worden de temperatuur en druk zo geweldig, er is berekend dat zelfs diamanten (er wordt gespeculeerd dat ze zich zouden kunnen vormen als neerslag in bepaalde lagen van het binnenste van Jupiter uit zwarte roetwolken, waar, indien bewezen waar, het letterlijk zou betekenen “regens diamanten” ) smelten uiteindelijk in naar, opnieuw gespeculeerd, kleverige vorm van vloeibare koolstof die “niet zo veel verschilt van teer, behalve dat het niet” t is.

                                                                                  ^{Een taartpunt van Jupiters druk-, temperatuur- en dichtheidslagen.Bron:
                                                                Laboratorium voor Atmosferische en Ruimtefysica, Universiteit van Colorado in Boulder}

Dus wat zou er gebeuren als je in Jupiter zou duiken? Hoe lang je het volhoudt, hangt af van de uitrusting waarin je je bevindt die je beschermt tegen de vijandige omgeving. De druk zou in het begin geleidelijk toenemen in de bovenste atmosfeer tot het punt dat het voldoende is dat de gewelddadige stormen je in het rond gooien. Dat is de wolkenlaag van Jupiter. Maar misschien heb je geluk en valt je er op zijn polen waar gigantische atmosferische depressies het allemaal iets lager houden, waardoor het onvermijdelijke resultaat enigszins wordt verlengd. Naarmate de druk toeneemt, neemt ook de thermische convectie toe. Je zou steeds sneller warmte gaan verliezen, en het is ook geen mooie mediterrane lentetemperatuur . Bij één atmosfeer (druk gelijk aan gemiddeld zeeniveau op aarde) gaat de temperatuur zo laag als − 108 ° C. Dat is lager dan de koudste temperaturen ooit gemeten op aarde. oppervlakte (~ − 93 ° C in het Oost-Antarctische Plateau ), zelfs voor de poolgebieden tijdens de winter. Alle ondertussen zou je ook worden gebombardeerd door Jupiters straling . En als je er vanaf de polen in valt en je dacht dat je nog een paar honderd kilometer geluk had, denk nog eens goed na, want dat zijn de gebieden waar Jupiter magnetisch opnieuw verbinding maakt met het eigen magnetische veld van de zon, waardoor de snelheid van geladen deeltjes toeneemt tot het punt dat we fantastische elektrisch blauwe polaire aurorae kunnen waarnemen zo groot als vele aardes waar deze solaire protonflux de bovenste atmosfeer van Jupiter ioniseert.

Dus je hebt drie belangrijke tegenstanders om tegen te vechten met je beschermende kleding voor het milieu waarin je je bevindt: straling, druk en temperatuur. En als je te snel de bovenste atmosfeer binnengaat, neem dan ook contact op met ionisatie, tribo-elektrische lading, oppervlakte-ablatie … niets te charmant en het eindigt allemaal op zichzelf. Wanneer zou een van deze teveel zijn om te staan en je uitrusting faalt, is een raadsel, maar het zou niet lang duren met de zwaartekracht van Jupiter (24,79 m / s²), ongeacht je aanvankelijke daalsnelheid, totdat je gaat duiken te diep voor comfort.

Uiteindelijk, ooit lang dood door de onherbergzaamheid van een gasreus, zou je stoffelijk overschot dieper ondergedompeld worden in de vloeibare waterstoflaag van Jupiter. Eerst de vaste stof invriezen, dan ontdooien als de temperatuur en de druk toenemen tot bijna 5.000 ° C en ongeveer 2 miljoen keer de atmosferische druk op zeeniveau. Je zou bijna imploderen als je lichaam niet voornamelijk uit water bestond, wat niet gemakkelijk comprimeren. Je zou nog steeds enorm samendrukken omdat al de ooit functionerende holtes van je lichaam instorten. Niet de beste tijd voor een selfie. Je reis is echter nog niet voorbij, omdat jij en je uitrusting waarin je zit nog steeds dichter zijn dan die specifieke Joviaanse laag en zou nog dieper zinken in de richting van de metallische waterstoflaag die begint bij een dichtheid van ongeveer 1 g / cm ³ en doorgaat tot bijna 25 g / cm ³ (met een gemiddelde dichtheid van ~ 4 g / cm ³ , of iets meer dan 4 keer de dichtheid van je eigen lichaam, als we een EVA-pak zouden uitsluiten waar je in zou moeten zitten, wat bijdraagt aan je algehele dichtheid. Op dat moment , wordt je “gezapt door enorme elektrische stromen die Jupiter zon enorme magnetosfeer geven, de op een na grootste structuur in ons zonnestelsel naast de heliosfeer van de zon.

Deze stromingen zouden uw overblijfselen uit elkaar scheuren in niet te onderscheiden kleine fragmenten, en chemische ontbinding veroorzaken door vrije atomaire waterstofradicalen die willekeurig e lectrons. Het zou een beetje lijken op het onderdompelen van een lichaam in fluorwaterstofzuur terwijl het tegelijkertijd wordt gefrituurd, zo misschien niet gewelddadiger. Ik weet het niet, ik kan het me alleen maar voorstellen, ik heb het nooit echt gedaan. Eerlijk! Hoe dan ook, fragmenten van wat je ooit was, zouden uiteenvallen in de samenstellende chemische elementen, valentie verliezen en gebonden worden met omringende vrije waterstofprotonen.Zwaardere verbindingen zouden nog dieper zinken, waar de druk en stroom er uiteindelijk voor zouden zorgen dat ze waterstofprotonen verliezen en zich opnieuw combineren met zichzelf of andere zwaardere elementen en elektronenhongerige moleculen die aanwezig zijn in een zo gecomprimeerde en hete toestand dat zelfs de huidige wetenschap hun exacte aard niet kan vertellen. en gedrag.

In beide gevallen zou je in verschillende staten over het binnenste van Jupiter verspreid worden en er bijna tot in de eeuwigheid deel van uitmaken. Behoorlijk episch, maar doe het alsjeblieft niet.

^{(*) Niet alles is misschien precies waar, aangezien sommige delen die ik beschrijf, zijn een onderwerp waar nog steeds onderzoek naar wordt gedaan, maar dit was best leuk, dus ik ging ervoor. Ik zal het herzien om op een later tijdstip enkele referenties toe te voegen voor de onderdelen die beschikbaar zijn.}

Opmerkingen

• Toen ik dit las, ging ik ervan uit dat metallisch waterstof een vaste stof zou zijn. Maar zou het onder deze omstandigheden zowel een vloeistof als een vaste stof kunnen zijn.
• @Hobbes Vaste metallische waterstof zou niet ' t uitleggen Jupiter ' s enorme magnetosfeer. Direct bewijs is nog steeds ongrijpbaar, maar indirect bewijs is behoorlijk solide (excuseer de woordspeling LOL). Als het u meer interesseert, is een goede lezing die ik heb bekeken en die nog vrij recent is, Siegfried Glenzer ' s (SLAC) Jupiter in een Bottle: Extreme States of Matter in the Laboratory (meer info hier ).
• @tidalwave Mooi antwoord voor zover het gaat, maar één ding denk ik dat de persoon de veronderstelde verpletterende kracht van de zwaartekracht in het midden kreeg, die niet werd beantwoord. De schrijver sprak over het centrum " met zijn hele massa boven ons ". Even de onmogelijkheid vergeten dat het een menselijk avontuur is, zou de zwaartekracht in het midden nul zijn omdat de hoeveelheid massa in alle richtingen hetzelfde is. De kwestie van zwaartekracht in het centrum van grote massa (aarde) werd ergens in de aardwetenschappen beantwoord, stackexchange vorig jaar
• Leuk en leerzaam … ik bedoel, niet om in Jupiter te duiken ' s sfeer.
• Dit leest als een xkcd wat-als!

Als we de atmosferische effecten even negeren, laten we dan eens kijken wat de zwaartekracht doet als je afdaalt naar een planeet (en dit geldt voor alle planeten, rotsachtig of gasvormig).

Volgens naar Newton “s Shell-stelling , binnen een bol met uniforme dichtheid, is de zwaartekracht evenredig met uw afstand tot de centrum . De zwaartekracht is het hoogst wanneer je aan de oppervlakte bent, met de hele massa van de planeet onder je. Als je in het centrum van de planeet bent, is de zwaartekracht 0 omdat de trekkracht uit verschillende richtingen elkaar opheft.

Jupiter is niet uniform, dus de vergelijking wordt ingewikkelder.

Je krijgt F = gM / r ² , waarbij g de gravitatieconstante is. M is de massa van de bol met straal r, dit hangt af van de gemiddelde dichtheid van de bol.

Voor de aarde ziet het zwaartekrachtprofiel er als volgt uit:

Voor Jupiter krijg je een profiel dat meer uitgesproken is vanwege het verschil in dichtheid tussen de buitenste lagen en de kern is extremer.

Opmerkingen

• Die tekening kan zeker ' niet op schaal zijn Het lijkt erop dat het verschil tussen het middelpunt van de aarde en de grens tussen de buitenste en binnenste kern (ongeveer 1200 km) in dezelfde orde van grootte is als het verschil tussen het maaiveld en de typische baan van de spaceshuttle op 400 km.
• Ik heb de tekening vervangen door een nauwkeurigere afbeelding.

Dit artikel is ingesloten met video: What If You Fell into Jupiter laat zien wat er zou gebeuren als we in Jupiter duiken / vielen.

Het interessante videobron is van What.If show gemaakt door Hashem Al-Ghaili op Facebook. Het is niet zo technisch om te begrijpen, maar het is toch erg informatief. Ik hoop dat je het leuk vindt. Hashem is mijn favoriete wetenschapspagina (ook een publieke figuur) op FB, samen met veel meer van de bijbehorende wetenschappelijke kanalen.