După cum știm cu toții, Jupiter este un gigant gazos gazos și are o masă mare, aproape de două ori suma tuturor celorlalte planete din sistemul solar. Deci, dacă se întâmplă să mergem la Jupiter și, așa cum știm că nu are o suprafață dură, nu am putea sta pe ea. Deci, ce s-ar întâmpla dacă ne-am scufunda în ea? Am pluti pe suprafața (nu cred) sau am fi zdrobiți în bucăți din cauza gravitației care ne-ar fi tras în centrul planetei cu întreaga sa masă deasupra noastră?
Comentarii
- În legătură: what-if.xkcd.com/138
Răspuns
(*) Jupiter, din toate punctele de vedere, nu are o suprafață solidă pe care să stea. Nu mai mult decât ai putea spune că atmosfera Pământului o are, înainte de a lovi Terra Firma. Este o minge enormă compusă din în mare parte hidrogen și heliu , dar și alte elemente mai grele în părți mai mici și este atât de masiv încât propria gravitație comprimă aceste gaze în lichid cu cât mergem mai departe în interiorul său. Elementele mai ușoare domină în atmosfera superioară în stare de gaz; acestea se comprimă treptat datorită propriei sale presiune în lichide, hidrogen metalic mai adânc și, în cele din urmă, plasă de hidrogen metalic, rocă și alte elemente mai grele care s-au scufundat mai adânc în miezul său. Nimeni nu ar putea „sta” pe niciunul dintre aceste straturi. atât de grozav, s-a calculat că chiar și diamantele (se speculează că s-ar putea forma ca precipitații în anumite straturi din interiorul lui Jupiter din nori negri de funingine, unde, dacă s-ar dovedi adevărat, ar însemna asta literalmente „plouă diamante” ) în cele din urmă se topesc la, din nou speculat, formă lipicioasă de carbon lichid care „nu este atât de diferită de gudron, cu excepția faptului că nu este„ t.
O felie de plăcintă a straturilor de presiune, temperatură și densitate ale lui Jupiter.Sursă:
Laborator pentru fizică atmosferică și spațială, Universitatea din Colorado la Boulder
Ce s-ar întâmpla dacă te-ai scufunda în Jupiter? Ei bine, cât de mult ați depinde de ce echipament aveți, care vă protejează de mediul său ostil. Presiunea ar crește la început treptat în atmosfera sa superioară până la punctul în care este suficient ca furtunile sale violente să te arunce în jur. Acesta este stratul de nori al lui Jupiter. S-ar putea să fii „norocos” totuși și să cazi în el la polii săi în care depresiunile atmosferice gigantice o mențin într-o oarecare măsură mai mică, prelungind ușor rezultatul inevitabil. Pe măsură ce crește presiunea, crește și convecția termică. Ați începe să pierdeți căldura din ce în ce mai repede și nici nu este o temperatură primăvară mediteraneană frumoasă . Într-o atmosferă (presiune egală cu nivelul mediu al mării pe Pământ) temperatura scade la − 108 ° C. Aceasta este sub temperaturile cele mai reci înregistrate vreodată pe Pământ suprafață (~ − 93 ° C în Platoul Antarcticii de Est ), chiar și pentru regiunile sale polare în timpul iernilor. Toate în timp, ai fi bombardat și de radiația a lui Jupiter . Și dacă cazi în ea din polii săi și te-ai gândit că ai avut noroc cu câteva sute de kilometri în plus, gândește-te din nou, deoarece acestea sunt regiunile în care Jupiter se reconectează magnetic cu câmpul magnetic propriu al Soarelui, crescând viteza particulelor încărcate până la punctul în care putem observa fantastice aurore polare „albastre electrice” dimensiunea multor Pământuri în care acest flux de protoni solari ionizează atmosfera superioară a lui Jupiter.
Deci aveți trei adversari principali cu care vă luptați cu echipamentul de protecție a mediului în care vă aflați: radiații, presiune și temperatură. Și dacă intrați prea repede în atmosfera superioară, contactați și ionizarea, sarcina triboelectrică, ablația suprafeței … nimic prea fermecător și totul se termină singur. Când cineva ar fi prea mult pentru a sta în picioare și echipamentul tău eșuează, presupune cineva, dar nu ar dura foarte mult la gravitația lui Jupiter (24,79 m / s²), indiferent de rata inițială de coborâre, până când te scufunzi prea adânc pentru confort.
În cele din urmă, odată cu moartea demultă din cauza inhospitabilității gigantului gazos, rămășițele voastre se vor scufunda mai adânc în stratul de hidrogen lichid al lui Jupiter. Mai întâi înghețați solidul, apoi dezghețați pe măsură ce temperatura și presiunea cresc la aproape 5.000 ° C și de aproximativ 2 milioane de ori presiunea atmosferică la nivelul mării de pe Pământ. Aproape ați imploda, dacă corpul dvs. nu ar fi mai mult apă, ceea ce nu face comprimați ușor. Încă te-ai comprima foarte mult, deoarece toate corpurile care funcționează odată se prăbușesc. Nu este cel mai bun moment pentru un selfie. Totuși, călătoria ta nu este încă terminată, deoarece tu și echipamentul tău în care te afli sunt încă mai dense decât acel strat Jovian special și s-ar scufunda mai adânc spre stratul său de hidrogen metalic care începe la o densitate de aproximativ 1 g / cm 3 și continuă până la aproape 25 g / cm 3 (cu densitate medie de ~ 4 g / cm 3 , sau puțin mai mult de 4 ori densitatea propriului corp, dacă am exclude un costum EVA în care ar trebui să te afli, adăugând densitatea totală. În acel moment , sunteți prins de curenți electrici extraordinari care dau lui Jupiter o astfel de magnetosferă , a doua cea mai mare structură din sistemul nostru solar, în afară de propria heliosferă a Soarelui.
Acești curenți ți-ar sfâșia rămășițele în fragmente mici nedistinse și ar induce descompunerea chimică prin radicalii atomici liberi de hidrogen schimbând aleatoriu e lectroni. Ar arăta un pic ca scufundarea unui corp în acid fluorhidric în timp ce îl prăjești în același timp, dacă nu chiar mai violent. Nu știu, îmi pot imagina, nu am făcut-o niciodată. Sincer! Oricum, fragmente din ceea ce a fost odată te-ai descompune în elementele sale chimice constitutive, ai pierde valența și te-ai legat de protonii de hidrogen liberi din jur.Compușii mai grei s-ar scufunda și mai adânc, unde presiunea și curentul le-ar determina în cele din urmă să piardă protoni de hidrogen și să se recombine cu ei înșiși sau cu alte elemente mai grele și cu molecule înfometate de electroni prezenți într-o stare atât de comprimată și fierbinte, nici măcar știința actuală nu este capabilă să-și spună natura exactă Și comportament.
În orice caz, ați fi răspândit pe tot interiorul lui Jupiter în diferite stări și veți deveni o parte a acestuia pentru aproape eternitatea. Destul de epic, dar vă rog să nu o faceți.
(*) Este posibil ca nu toate acestea să fie neapărat exact adevărate, deoarece unele părți pe care le descriu sunt un subiect de cercetare încă în desfășurare, dar acest lucru a fost oarecum distractiv, așa că m-am dus pentru el. Voi revizui pentru a adăuga câteva referințe mai târziu pentru părțile care sunt disponibile. Comentarii
Răspunde
Dacă ignorăm efectele atmosferice pentru o clipă, să vedem ce face gravitația pe măsură ce coborâți pe o planetă (și acest lucru este valabil pentru toate planetele, stâncoase sau gazoase).
Conform la Newton „s Teorema Shell , în interiorul unei sfere cu densitate uniformă, gravitația este proporțională cu distanța față de centru . Gravitația este cea mai mare atunci când sunteți la suprafață, cu toată masa planetei sub voi. Când vă aflați în centrul planetei, gravitația este 0, deoarece atracția din direcții diferite se anulează reciproc.
Jupiter nu este uniform, deci ecuația devine mai complicată.
Obțineți F = gM / r 2 , unde g este constanta gravitațională. M este masa sferei cu raza r, aceasta depinde de densitatea medie a sferei.
Pentru Pământ, profilul gravitațional arată astfel:
Pentru Jupiter obțineți un profil care este mai pronunțat, deoarece diferența de densitate dintre straturile exterioare iar nucleul este mai extrem.
Comentarii
- Sigur că desenul nu poate fi ' la scară ? Se pare că diferența de la centrul Pământului la limita dintre nucleul exterior și cel interior (aproximativ 1200 km) este pe același ordin de mărime ca diferența dintre nivelul solului și naveta spațială orbita tipică la 400 km.
- Am înlocuit desenul cu un grafic mai precis.
Răspuns
Acest articol este inclus în videoclip: Ce se întâmplă dacă ai intra în Jupiter descrie ce s-ar întâmpla dacă ne-am scufunda / am cădea în Jupiter.
Interesantul sursa video provine din What.If arată creat de Hashem Al-Ghaili pe Facebook. Nu este atât de tehnic de înțeles, dar foarte informativ. Sper să vă placă, Hashem este pagina mea științifică preferată (personalitate publică, de asemenea) pe FB, împreună cu multe alte canale științifice subsidiare.