Почему превращение Юпитера в звезду не убило всех на Земле и не вызвало всевозможных проблем для Солнечной системы?

В фильме «2010: год, когда мы устанавливаем контакт » кульминация фильма довольно странная. Масса Юпитера заменяется миллиардами черных монолитов, которые в конечном итоге разрушаются сами по себе и становятся звездой.

Европа становится яркой планетой, полной жизни, хотя людям туда запрещено; другие новые планеты (бывшие спутники Юпитера) даны человечеству, чтобы мы могли использовать их в мире и доброй воле.

Однако похоже, что планета, внезапно превратившаяся во вторую звезду в нашей Солнечной системе, будет иметь катастрофические последствия для Земли и всех ее обитателей, а также, вероятно, вызовет множество других проблем для остальной части Солнечной системы.

Почему не случилось ужасных вещей, когда Юпитер стал звездой?

Что значит катастрофический? Должны ли были измениться орбиты планет? Что касается Земли, я, кажется, припоминаю либо в книге, либо в фильме, либо в том и другом, что ночные животные переживали это тяжелее всего, так что не то чтобы Земля не пострадала.
Я не смотрел фильм, только недавно прочитал книгу. Я думал, что он превратился в звездочку («Люцифер») с массой, равной Юпитеру. Так что с точки зрения гравитации/орбиты все как обычно.
@calccrypto: Наша солнечная система представляет собой проблему с 10 телами (здесь я считаю Плутон). Замена одной из масс или резкое изменение одной из масс повлияет на краткосрочную и долгосрочную динамику Солнечной системы.
@Praxis Я просто не уверен, что вы имели в виду под катастрофой. Вы говорили как об изменениях масштаба Солнечной системы, так и об изменениях планеты, масштабы которых значительно различаются.
Я никогда не слышал о «звездочках» (кроме разновидности «голливудских звездочек»), и мне показалось, что масса Юпитера резко увеличилась. Монолиты заменили вещество Юпитера, сделав его гораздо более массивным и заставив его разрушиться, и именно так он стал звездой.
@calccrypto: я ничего не имел в виду под «катастрофическим». Это вопрос Вада. Я просто подтверждаю, что орбиты планет изменятся.
Хоть я и не читал книгу, я смотрел только фильм
@Praxis сумасшедший :(
@calccrypto - я имел в виду катастрофу в том смысле, что орбиты будут брошены в хаос. Все хотело бы вращаться вокруг Солнца и новой звезды. Планеты будут летать повсюду и выбрасываться из Солнечной системы в пустоту.
Вид, способный запустить эволюцию и астроформировать планеты в звезды, который, по сути, создал человечество и хочет сохранить нас, будет достаточно умен, чтобы спланировать свои технологии так, чтобы волей-неволей не вывести из строя целые системы. Тем не менее, Юпитер уже оказывает влияние на нас и на Солнце. И любые изменения в его массе потребуются астрономические промежутки времени, чтобы повлиять на другие планеты в системе.
@Wad Я чувствую, что у тебя есть предположение, что вещи вращаются вокруг Солнца, потому что это звезда. На самом деле все в Солнечной системе вращается вокруг центра масс Солнечной системы, включая Солнце . Включить это с другим ответом, что масса не изменилась, означает, что орбиты не будут затронуты.
@CaptainMan - Вообще-то нет. Проблема, которую я ожидал, не имела ничего общего с тем, что Солнце является звездой: все дело было в том, что звезды невероятно массивны. Когда я думаю о звезде, я представляю что-то чрезвычайно тяжелое/массивное, даже намного более массивное, чем Юпитер. Я не мог представить звезду настолько маленькую, чтобы она была не массивнее планеты, даже самой большой планеты в нашей Солнечной системе. Я хорошо знаю, что все в нашей Солнечной системе вращается вокруг точки вблизи центра, и что даже само Солнце вращается вокруг этой центральной точки, хотя и на пути, слишком малом, чтобы увидеть его невооруженным глазом...
@CaptainMan - и я также прекрасно осознаю, что представление большинства людей о серии концентрических кругов вокруг солнца совершенно неверно; на самом деле Солнце вращается вокруг галактического центра, а планеты и другие объекты системы мчатся за ним по замысловатой спиралевидной схеме. Луны следуют за своими планетами аналогичным образом, и, конечно же, сама галактика также постоянно движется. Проблема, как я понял, заключалась в том, что если вы удалите Юпитер из системы и замените его звездой, по крайней мере такой же массивной, как Солнце...
@CaptainMan - ...тогда центр масс внезапно переместился бы в точку где-то между Солнцем и прежним положением Юпитера, которая, если я не ошибаюсь, была бы где-то рядом с Землей или даже чуть дальше от солнца. Это АБСОЛЮТНО погрузит Солнечную систему в хаос и отправит планеты, луны, кометы и астероиды в глубокий космос. Единственная причина, по которой этого не произошло в 2010 году, заключается в том, что новая звезда была смехотворно маленькой, не более массивной, чем Юпитер. Возможна ли такая маленькая звезда, я не знаю. Но я думаю, что они не очень распространены.
Казалось бы, соотношение массы и светимости, являющееся функцией степени 3, спасло всех (при условии, что оно применимо для такого маленького искусственного солнца и при условии, что оно также применимо во время его формирования, что обычно не так). В противном случае из-за квадратичного затухания все на Земле сгорело бы, когда Юпитер впервые приблизился к Земле (сияя в 64 000 раз сильнее при той же светимости из-за небольшого расстояния).

Ответы (4)

Это объясняется в романе 2010: Odyssey Two . Масса Юпитера не изменилась.

Из этого следует, что нет необходимости перенастраивать солнечную систему для ее размещения:

Ты хоть представляешь, что произошло?
— Только то, что Юпитер превратился в солнце.
«Я всегда думал, что он слишком мал для этого. Разве не кто-то когда-то назвал Юпитер «солнцем, которое потерпело неудачу»?
— Верно, — сказал Василий, — Юпитер слишком мал, чтобы начать термоядерный синтез — без посторонней помощи.
— Вы имеете в виду, что мы только что видели пример астрономической инженерии?
«Несомненно. Теперь мы знаем, что задумала Загадка.
'Как это удалось? Если бы тебе дали контракт, Василий, как бы ты зажег Юпитер?
Василий на минуту задумался, потом криво пожал плечами. — Я всего лишь астроном-теоретик — у меня мало опыта в этом деле. Но посмотрим… Что ж,если мне не разрешат добавить около десяти масс Юпитера или изменить гравитационную постоянную, я полагаю, мне придется сделать планету более плотной — хм, это идея… —
Его голос умолк; все терпеливо ждали, время от времени переводя взгляд на экраны.
Звезда, бывшая Юпитером, казалось, успокоилась после своего взрывного рождения; теперь это была ослепительная точка света, почти равная настоящему Солнцу по внешнему блеску. «Я просто думаю вслух, но это может быть сделано таким образом. Юпитер состоит — был — в основном из водорода. Если бы большой процент мог быть преобразован в гораздо более плотный материал — кто знает, даже в нейтронное вещество? - это упадет до глубины души. Может быть, именно этим и занимались миллиарды загадок со всем газом, который они всасывали. Нуклеосинтез — создание высших элементов из чистого водорода. Это был бы трюк, который стоит знать! Больше нет дефицита металла — золото так же дешево, как алюминий!

Однако на Земле есть некоторые последствия, в основном связанные с добавлением в небо очень маленького солнца:

конец ночи значительно расширил сферу человеческой деятельности, особенно в менее развитых странах. Повсюду потребность в искусственном освещении была существенно снижена, что привело к огромной экономии электроэнергии.

а также

Серьезно пострадали многие ночные существа, в то время как другим удалось приспособиться. Тихоокеанский грунион, чья знаменитая схема спаривания была привязана к высоким приливам и безлунным ночам, находилась в серьезной беде и, казалось, шла к быстрому исчезновению.

@WadCheber - Вы действительно не можете стать лучше, чем автор, написавший «это не изменилось, так что нер».
Это довольно определенно.
@ Ричард - Абсолютно. Меня просто не устраивает вневселенская осуществимость этой идеи. Во вселенной это идеальный ответ.
Вне вселенной это невозможно. Просто сделав то же самое количество массы «более плотным», вы не получите внезапно достаточную гравитацию, чтобы запустить термоядерный синтез. OTOH, звезда размером с Юпитер на месте Юпитера сбросила бы на нас крошечную, крошечную долю процента дополнительной энергии — меньше, чем сезонные колебания, которые мы уже получаем от Солнца, поэтому мы едва заметим. В лучшем случае она была бы в несколько десятков раз ярче Луны, если бы орбиты выстроились правильно.
@Michael Edenfield - Вы уверены, что если сделать его более плотным, это не даст толчок слиянию? Попытки создать термоядерный реактор на Земле основаны на ограничении ядер до очень высокой плотности и температуры без изменения гравитации. И если бы вы выбрали небольшой радиус от центра Солнца, как раз нужного размера, чтобы масса в пределах этого радиуса была равна массе Юпитера, то он был бы намного плотнее Юпитера из-за давления сверху, но по теореме об оболочке он не будет чувствовать гравитацию от материи выше.
(но, может быть, вы имели в виду, что если монолиты когда-нибудь перестанут оказывать на него свое влияние, гравитации будет недостаточно, чтобы удерживать его при такой плотности, и он просто расширится обратно, и синтез прекратится - если так, я согласен с ситуацией было бы «неестественным» в этом смысле, монолиты должны были бы постоянно находиться там, создавая силовое поле или любую другую магию, которую они делают, чтобы держать его сжатым)
@Hypnosifl - Свет от Люцифера длится всего несколько тысяч лет, если я правильно помню.
«если мне не разрешено… изменять гравитационную постоянную» — тьфу, я ненавижу, когда я не могу изменить гравитационную постоянную .
@PaulD.Waite Более конкретная ссылка: youtube.com/watch?v=5xdbPhnfFEI

Я имел в виду катастрофические в том смысле, что орбиты будут брошены в хаос. Все хотело бы вращаться вокруг Солнца и новой звезды

Нет, они не будут.

Планеты вращаются вокруг звезды, потому что звезда намного больше, а не потому, что это звезда. Замените наше солнце на 2^30 кг карамельного пудинга, и абсолютно ничего не изменится (кроме похолодания). Юпитер слишком далеко от нас (и слишком мал), чтобы выделять значительное количество тепла; единственный эффект - дополнительное освещение на полгода. Результаты хорошо описаны в книге.

Зажигание Юпитера было сделано путем манипулирования его плотностью. Увеличение его массы втянуло бы в него спутники Юпитера, что более или менее помешало бы цели эксперимента.

Во вселенной ответственным лицом является всемогущий эксперт в астрономической инженерии — мы можем предположить, что они правильно рассчитали.

В промежуточной вселенной книга раскрывается намного подробнее. В фильме нет лишнего часа, чтобы посвятить его точной науке.

Вне вселенной Артур Кларк был одним из (если не самым ) ведущих авторов научной фантастики. Все очень тщательно продумано.

У меня сложилось впечатление, что масса Юпитера резко увеличилась, чтобы он стал звездой. Новая звезда размером и массой с Солнце определенно погрузит Солнечную систему в хаос. Мне уже сказали, что масса не изменилась, она просто стала более плотной. Я не знал этого, когда задавал вопрос или когда делал этот комментарий. Но комментарий - это не вопрос, поэтому вы не должны на него отвечать.
@WadCheber Ответ актуален, поскольку касается вашего вопроса. Цитируемый комментарий (который разъясняет ваше утверждение « Однако кажется, что планета, внезапно превращающаяся во вторую звезду в нашей собственной солнечной системе, будет иметь катастрофические последствия ... » хорошо помогает подготовить ответ.
@Trisped Я согласен, что ответ хороший, и я уже проголосовал за него. Моя проблема в том, что комментарий вторичен.
Процитированный комментарий лучше сформулировал вопрос, чем сам вопрос. Прочтите оба, сравните...
«Замените наше солнце на 2^30 кг карамельного пудинга и абсолютно ничего не изменится (кроме похолодания)» Отличное заявление инженера :)
@PaulD.Waite Мне довольно любопытно, будет ли у пудинга достаточно плотности в ядре, чтобы загореться. И если да, будет ли он стабилизироваться как крем-брюле вместо того, чтобы продолжать цепочку синтеза.
@paul: в мире недостаточно голосов за этот комментарий.
@PaulD.Waite, похоже, мы достигли максимума в 34 года.

Масса Юпитера осталась прежней; черные монолиты увеличивали свою плотность, пока не начали плавить водород. Поскольку его масса не изменилась, орбиты нашей Солнечной системы не пострадали бы.

Для меня это не имеет смысла, объем должен уменьшиться, чтобы плотность увеличилась без увеличения массы.
Спасибо. Я не уверен, что это имеет научный смысл, но это объясняет проблему в соответствии с внутренней логикой истории. +1
Я согласен с @onewho. Объем должен уменьшаться. Юпитер тоже замыкается в себе в этой истории?
@Praxis - он рушится сам по себе.
читая сообщение Ричарда, кажется, что объем уменьшается. который вписался бы в идею onewho.

С научной точки зрения, чтобы Юпитер стал наименьшим типом стандартной звездной звезды (красным карликом), вам потребуется еще 79 юпитеров, чтобы сконденсироваться вместе. Однако красный карлик не излучает такую ​​же энергию, как наше Солнце, он гораздо более радиоактивен.

Создание звезды размером с Юпитер, которая излучает тот же свет и тепло, что и Солнце, невозможно, исходя из законов физики, которые мы знаем сегодня.

Теперь, когда Артур Кларк написал 2010, неудачная теория солнца была общепринятой теорией. Учитывая, что Кларк всегда пытался основывать свои рассказы на науке, я думаю, что сегодня он написал бы весь этот раздел совсем по-другому, учитывая, что теперь мы знаем вышеизложенное.

Если бы масса юпитера увеличилась, то Солнечная система стала бы двойной системой с центром, расположенным где-то между двумя звездами. Это изменит орбиту каждой планеты Солнечной системы (или уничтожит их все).

В основном с научными фактами того времени Кларк сохранил массу равной. Если бы он написал это сегодня, я думаю, он изменил бы конец этой истории.

«для того, чтобы Юпитер стал наименьшим типом стандартной звезды» Обратите внимание на слово « стандарт » . В романах Юпитером манипулировали до смешного продвинутые существа, использующие непостижимо продвинутые технологии, поэтому сравнивать то, что они делали, со стандартной звездной эволюцией было бы все равно, что сравнивать, насколько высокой может быть спроектированная конструкция и насколько высоким может вырасти дерево. Действуют одни и те же физические законы, но очень разные результаты.