Som vi alla vet är Jupiter en gasformig gasjätte och har en stor massa, nästan dubbelt så mycket som alla andra planeter i solsystemet. Så om det händer att vi åker till Jupiter, och som vi vet har den inte en hård yta, kunde vi inte stå på den. Så vad skulle hända om vi dyker in i det? Skulle vi flyta på ytan (jag tror inte det), eller skulle vi krossas i bitar på grund av att allvaret drar oss till mitten av planeten med hela massan ovanför oss?
Kommentarer
- Relaterat: what-if.xkcd.com/138
Svar
(*) Jupiter har för alla ändamål inte en solid yta att stå på. Inte mer än man skulle kunna säga att jordens atmosfär har det innan du träffar Terra Firma. Det är en enorm boll bestående av mestadels väte och helium , men också andra tyngre element i mindre delar, och det är så massivt att dess egen tyngdkraft komprimerar dessa gaser till vätska ju längre in i dess inre vi går. Lättare element dominerar i sin övre atmosfär i gasläge; dessa komprimerar gradvis på grund av dess egna tryck i vätskor, djupare, fortfarande metalliskt väte och så småningom nät av metalliskt väte, sten och andra tyngre element som sjunker djupare in i kärnan. Ingen skulle kunna ”stå” på något av dessa lager. Faktum är att temperaturen och trycket blir så bra, det har beräknats att även diamanter (det spekuleras att de kan bildas som fällningar i vissa lager av Jupiters interiör från svarta sotmoln, där, om det visat sig vara sant, skulle det betyda det bokstavligen ”regnar diamanter” ) smälter så småningom in till, åter spekulerat, kladdig form av flytande kol som ”inte är så mycket som tjära, förutom att det inte är” t.
En pajskiva av Jupiters tryck, temperatur och densitetsskikt.Källa:
Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado at Boulder
Så vad skulle hända om du dyker in i Jupiter? Hur länge du skulle vara kvar beror på vilken utrustning du har som skyddar dig från dess fientliga miljö. Trycket skulle först gradvis öka i sin övre atmosfär till den grad att det är tillräckligt för att de våldsamma stormarna ska kasta dig runt. Det är Jupiters molnskikt. Du kan dock vara ”lycklig” och falla in i det vid dess poler där gigantiska atmosfäriska fördjupningar håller det hela något lägre, vilket förlänger det oundvikliga resultatet något. När trycket ökar ökar värmekonvektionen. Du skulle börja förlora värme allt snabbare och det är inte heller en fin Medelhavets vårtemperatur Vid en atmosfär (tryck lika med genomsnittlig havsnivå på jorden) blir temperaturen så låg som − 108 ° C. Det är under de kallaste temperaturerna som någonsin registrerats på jorden yta (~ − 93 ° C på den östra Antarktisplatån ), även för dess polära områden under vintrarna. så länge skulle du också bombas av Jupiters strålning . Och om du faller in i den från dess poler och du trodde att du hade tur i några hundra kilometer mer, tänk igen eftersom det är de regioner där Jupiter magnetiskt återansluter sig med Suns eget magnetfält, vilket ökar hastigheten på laddade partiklar till den punkt att vi kan observera fantastiska ”elektriskblå” polarauror storleken på många jordar där detta solprotonflöde joniserar Jupiters övre atmosfär.
Så du har tre huvudsakliga motståndare att slåss mot med ditt miljöskyddsutrustning du befinner dig i: strålning, tryck och temperatur. Och om du går in i dess övre atmosfär för snabbt, kontakta också jonisering, triboelektrisk laddning, ablation av ytan … inget för charmigt och allt slutar helt på egen hand. När skulle någon av dessa vara för mycket att stå och din utrustning misslyckas är det någon som gissar, men det skulle inte ta mycket lång tid vid Jupiters tyngdkraft (24,79 m / s²), oavsett din ursprungliga nedstigningshastighet, tills du dyker för djupt för komfort.
Så småningom, när du väl är död av gasjättens ogästvänlighet, skulle dina rester sjunka djupare in i Jupiters flytande vätgaslager. Frysta först fast, tina sedan när temperaturen och trycket ökar till nästan 5000 ° C och cirka 2 miljoner gånger jordens atmosfäriska havsnivå. Du skulle nästan implodera, om din kropp inte var mest vatten, vilket inte komprimera lätt. Du skulle fortfarande komprimera kraftigt eftersom all din kropps en gång fungerande håligheter kollapsar. Inte den bästa tiden för en selfie. Din resa är ännu inte över, för du och din utrustning du är i är fortfarande tätare än just det Jovian-lagret. och skulle sjunka djupare stilla mot sitt metalliska vätelager som börjar vid en densitet av ungefär 1 g / cm 3 och fortsätter till nästan 25 g / cm 3 (med en genomsnittlig densitet på ~ 4 g / cm 3 , eller något mer än fyra gånger din egen kropps densitet, om vi utesluter en EVA-kostym som du skulle behöva vara i och lägga till din totala densitet. , du blir försvunnen av enorma elektriska strömmar som ger Jupiter en så enorm magnetosfär , den näst största strukturen i vårt solsystem förutom solens egen heliosfär.
Dessa strömmar skulle riva dina rester i oskiljaktigt små fragment och inducera kemisk nedbrytning genom fria atomväteradikaler som slumpmässigt byter ut lektroner. Det skulle se ut som att sänka ner en kropp i fluorvätesyra medan den stekas samtidigt, om inte kanske mer våldsam. Jag vet inte, jag kan bara föreställa mig, jag har faktiskt aldrig gjort det. Ärlig! Hur som helst, fragment av det som en gång var sönderdelades i dess kemiska beståndsdelar, förlorade valens och binds till omgivande fria väteprotoner.Tyngre föreningar skulle sjunka ännu djupare, där trycket och strömmen så småningom skulle få dem att förlora väteprotoner och rekombineras med sig själva eller andra tyngre element och elektronhungriga molekyler som är närvarande i så komprimerat och hett tillstånd att inte ens den nuvarande vetenskapen kan berätta deras exakta natur och beteende.
I båda fallen skulle du spridas över hela Jupiters inre i olika stater och bli en del av det under nästan evigheten. Ganska episkt, men snälla gör det inte.
(*) Det kanske inte är nödvändigtvis exakt sant, eftersom vissa delar jag beskriver är ett ämne för fortfarande pågående forskning, men det var ganska kul så jag gick för det. Jag kommer att revidera för att lägga till några referenser vid en senare tidpunkt för de delar som finns tillgängliga.
Kommentarer
- När jag läste detta antog jag att metalliskt väte skulle vara ett fast ämne. Men tydligen kan det vara antingen en vätska eller ett fast ämne under dessa förhållanden.
- @Hobbes Fast metalliskt väte skulle inte vara ' förklara Jupiter ' s enorma magnetosfär. Direkta bevis är fortfarande svårfångade, men indirekta är ganska solida (förlåt ordlek LOL). Om det intresserar dig mer är en bra föreläsning jag såg som fortfarande är ganska ny Siegfried Glenzer ' s (SLAC) Jupiter i en Flaska: Extreme States of Matter in the Laboratory (mer info här ).
- @tidalwave Trevligt svar så långt som det går, men en sak tror jag att personen fick den antagna krosskraften av tyngdkraften i centrum, vilket inte besvarades. Författaren talade om centret " med hela massan ovanför oss ". Om vi för ett ögonblick glömmer omöjligheten att det är ett mänskligt äventyr skulle allvaret i centrum vara noll eftersom massan i alla riktningar är densamma. Frågan om gravitation i centrum för stor massa (jord) besvarades någonstans i geovetenskap, stackexchange förra året
- Roligt och lärorikt … Jag menar att inte dyka i Jupiter ' atmosfär.
- Detta läser som en xkcd vad-om!
Svar
Om vi ignorerar de atmosfäriska effekterna ett ögonblick, låt oss se vad tyngdkraften gör när du går ner till en planet (och detta gäller alla planeter, steniga eller gasformiga).
Enligt till Newton ”s Skalsetning , inom en sfär med enhetlig densitet, är tyngdkraften proportionell mot ditt avstånd till center . Tyngdkraften är högst när du är ”på ytan, med hela planetens massa under dig. När du befinner dig mitt på planeten är tyngdkraften 0 eftersom dragningen från olika riktningar avlägsnar varandra.
Jupiter är inte enhetlig, så ekvationen blir mer komplicerad.
Du får F = gM / r 2 , där g är gravitationskonstanten. M är sfärens massa med radie r, detta beror på sfärens genomsnittliga densitet.
För jorden ser tyngdprofilen ut så här:
För Jupiter får du en profil som är mer uttalad eftersom skillnaden i densitet mellan de yttre skikten och kärnan är mer extrem.
Kommentarer
- Visst kan den teckningen ' inte vara i skala ? Det ser ut som att skillnaden från jordens centrum till gränsen mellan den yttre och inre kärnan (cirka 1200 km) är i samma storleksordning som skillnaden mellan marknivå och rymdskyttens typiska omlopp vid 400 km.
- Jag ersatte ritningen med en mer exakt grafik.
Svar
Denna artikel bifogas med video: Vad händer om du faller in i Jupiter skildrar vad som skulle hända om vi dyker / faller ner i Jupiter.
Det intressanta videokälla är från What.If show skapad av Hashem Al-Ghaili på Facebook. Det är inte så tekniskt att förstå men ändå väldigt informativt. Jag hoppas att du gillar det, Hashem är min favoritvetenskapssida (offentlig person också) på FB, tillsammans med många fler av dess underordnade vetenskapliga kanaler.