Что произойдет с планетой, которая будет электрически заряжена?

Я не хочу вас разочаровывать, но планеты уже заряжены - все тела в космосе имеют напряжение, которое зависит от их ближайшего окружения в той мере, в какой они взаимодействуют с ним через межпланетную среду, которая в той или иной степени передает заряд.

Будучи изолированными большую часть времени, они развивают потенциал по сравнению с другими объектами из-за того, что балансы в их ближайшем окружении удовлетворены, но, не имея контакта с другими объектами, их относительный потенциал не уравновешивается, потому что их заряды не взаимодействуют.

Вот почему в электронике и электротехнике две точки нельзя сравнивать по напряжению, если они не имеют общей точки, обычно заземления. Примером могут быть две батареи - при этом напряжение между их концами может быть примерно одинаковым (скажем, 5В), если они полностью изолированы друг от друга и вы поместите рядом с ними провод с достаточно высоким напряжением, чтобы преодолеть сопротивление воздуха ( скажем, 50 кВ), против одного может быть искра, а против другого нет, на одинаковом расстоянии (при условии, что вы держите провод на постоянном напряжении). Хотя это вряд ли произойдет в одной и той же комнате из-за того, что воздух уравновешивает заряды за счет взаимодействия и трения ,это различие можно наблюдать экспериментально. Земля в Англии не такая, как в Италии, но напряжение между концами батарей будет.

Точно так же, если два небесных объекта пролетят достаточно близко друг к другу, чтобы электрически взаимодействовать, возникнут огромные молнии. Вы не часто видите это с астероидами, потому что они не часто проходят достаточно близко к другим объектам и потому, что при достаточном времени пребывания в одной и той же среде их эффективный потенциал уравновешивается.

Но чтобы ответить на вопрос, планета может иметь и имеет чистый заряд — это не что-то экзотическое, если бы его не было, это было бы экзотикой.

1. Небесные объекты находятся слишком далеко друг от друга, чтобы электрически взаимодействовать таким образом, хотя они и взаимодействуют через межпланетную среду, хотя и в гораздо меньшей степени.

2. Электричество и гравитация по-разному взаимодействуют с материей. Если бы у планеты был чистый заряд, все на ней разделяло бы этот чистый заряд. Если только мы не говорим об огромном вулкане (где события достаточно сильны, чтобы вызвать молнию), грозе, торнадо или землетрясении (где разделение снова сильное и возникает много трений), вы не увидите много разница. Кроме того, магнетизм не является электричеством — они связаны, но не являются одним и тем же эффектом — если только магнитные полюса не сместятся резко (что происходит, но никогда резко), вы не заметите больших изменений.

3. Это будет иметь такое же влияние, как и сейчас, на другие тела — Солнце контролирует большую часть того, что происходит с зарядом в Солнечной системе, поскольку оно имеет самые мощные потоки заряда и выбросы. Трудно представить себе планету, оказывающую более сильное влияние на заряд своего окружения, чем звезда, вокруг которой она вращается. Даже если это произойдет , только планета столкнется с последствиями, даже не луны.

4. Жизнь ничем не отличалась бы — на самом деле молния считается частью необходимых ингредиентов для возникновения жизни, и на изначальной Земле мы, вероятно, постоянно получали ее тоннами. Со временем жизнь приспосабливается, атмосфера стабилизируется, и все налаживается. Элементы тоже были бы те же, химия была бы такой же.

5. Если космический аппарат слишком быстро вошел в окружение планеты, он мог быть поражен молнией при входе в более высокие (ближние космические) слои атмосферы. Но это было бы легко смягчить, просто медленно регулируя его орбиту, пока потенциал не уравняется, при условии, что пилот был готов к этому случаю.

Кроме того, ознакомьтесь с комментариями Ричарда Тингла и суперкота ниже, чтобы получить больше информации.

Земля уже имеет небольшой отрицательный заряд. Это то, что вызывает молнию . Однако в целом планета очень близка к нейтральной в сочетании с атмосферой.

Я не верю, что электрически заряженная планета будет стабильной. Электромагнитная сила на несколько порядков сильнее гравитации. Если бы планета была заряжена, я считаю, что планета немедленно стабилизировалась бы. От Солнца исходит так много свободных электронов и других частиц, которые планета могла бы использовать, чтобы вернуться в нейтральное состояние.

Даже если бы планета быстро не вернулась к нейтральному заряду, как вы могли бы создать заряд на планете? Электромагнитная сила эффективно сохраняется . (Технически вы можете бросить нежелательный заряд в черную дыру и таким образом получить дисбаланс, но это совсем другая проблема.) Электроны и протоны идут парами, и электромагнитное взаимодействие очень велико. Какая сила разделила бы протоны и электроны на части, оставив один на планете и отбросив другой достаточно далеко, чтобы он не слился обратно с планетой? Учитывая это, я не знаю никакого способа создать достаточно большой заряд на планете, чтобы быть интересным.

Конечно, планета может иметь «несколько» слишком много или слишком мало электронов, чтобы быть абсолютно нейтральной, но это будет того же порядка величины, что и разделение зарядов в разных частях планеты.

Если вы думаете о заряженной планете, отбрасывающей молнии в другие миры, или о том, что электромагнетизм играет заметную роль на ее орбите (как в некоторых более поздних работах Джеймса П. Хогана), этого не произойдет. Сильный заряд нейтрализовал бы себя намного быстрее, чем геологические масштабы времени.

Рассмотрим безвоздушное тело, подобное нашей Луне. Его бомбардируют частицы солнечного ветра, а УФ-излучение может выбить электроны. Почему Луна не накапливает заряд, который продолжает расти миллиарды лет? В какой-то момент входящие заряженные частицы не будут прилипать, а отскакивать, и заряженные частицы сбрасываются.

В таком теле, как Земля, геомагнитное поле защищает от большей части солнечного ветра, но если бы у Земли каким-то образом был большой заряд, она преимущественно теряла бы заряженные частицы в воздухе, который медленно утекает в космос; или будет сильно отталкивать заряженные молекулы газа и довольно быстро выделять газ.

Другие ответы верны, говоря, что (а) небесные тела обычно имеют ненулевой заряд и (б) если бы планета была очень сильно заряжена, то она бы быстро поглощала противоположно заряженные частицы солнечного ветра, пока не была бы приблизительно нейтрализована.

Но предположим, что планета, похожая на Землю, каким- то волшебным образом обладает сильным постоянным отрицательным зарядом. У вас есть избыток электронов, которые отталкиваются друг от друга, поэтому они будут стараться рассредоточиться как можно тоньше. Если заряд полностью равномерно распределен, то все не так уж отличается от Земли, за исключением того, что напряжение земли намного ниже, чем на Земле, хотя вы не узнаете этого, если не проложите кабель между двумя планетами.

Избыток электронов означает, что образование отрицательных ионов легче, а образование положительных ионов сложнее. Так что, грубо говоря, я предполагаю, что планета будет немного более щелочной. Относительные скорости различных химических реакций будут немного отличаться, но все же химия будет существовать.

Погода была бы другой. Поскольку разные газы могут удерживать разное количество заряда на единицу массы, я полагаю, что движение ветра приведет к неравномерному распределению избыточного заряда, что приведет к возникновению молнии. Кроме того, атмосфера будет выбрасывать в космос больше газа — отрицательно заряженная планета будет отталкивать отрицательно заряженные ионы газа. (Это также один из способов, которым планета избавится от избыточных электронов в реальной жизни, но мы оговариваем, что электроны каким-то образом замещаются). Из-за этого атмосфера была бы тоньше.

В то время как другие ответы описывали это реалистично, я думаю, вы можете еще раз взглянуть на это. Я полагаю, что при большом чистом заряде у вас будут интересные эффекты. (следующее основано на логических рассуждениях о выделенном жирным шрифтом элементе, увеличенном до планетарных размеров).

Думая об атоме: он был бы стабилен до очень большого заряда только из-за веса. При больших зарядах центр может стать менее плотным, но гравитация на поверхности не повлияет.

Думая об электрическом генераторе: если бы объекты были заряжены противоположно, они, вероятно, генерировали бы магнетизм в отрицательном объекте, сильные электрические бури и, возможно, дуги, если бы были достаточно близко. Они как минимум генерировали бы ионный поток. Это изменит расстояния и скорости орбит, но не повлияет на форму.

Размышляя об ионизирующем излучении: жизнь не любит ионов, и у вас много их летающих вокруг, особенно если поток исходит от планеты, а не от солнца . Так что у вас, вероятно, ничего из этого не было бы. По мере увеличения процента заряженных частиц вероятность образования соединений будет снижаться, поскольку ничто не будет образовывать ионные связи, а два иона на самом деле не любят образовывать ковалентные связи. Я не знаю об объектах планетарного размера, но, по крайней мере, для объектов размером со звезду в ядре будут материалы, сильно отличающиеся от обычных, поскольку они будут связываться, несмотря на заряд.

Thinking Dust Wiper: у нас есть такие материалы, как микрофибра, которые проявляют электростатическую адгезию (есть название для этого типа материала, если кто-нибудь сможет его найти), и ваши заряженные объекты будут вести себя так же, как и они, притягивая противоположно заряженные объекты и, возможно, пытаясь ионизировать их. другой объект и в конечном итоге втягивает его внутрь (как это делает янтарь, когда обменивается зарядом). Так что ожидайте, что любые проходящие корабли приклеятся к вашей планете, как клейкая лента.

Ну, если вы живете в Европе, вы можете увидеть три отверстия в розетке в стене. Нижний — GND (земля). Он связан с землей. Так и должно быть, поэтому, если молния ударит в здание, она передаст заряд не НАМ, а ЗЕМЛЕ. Ядро Земли заполнено жидким металлом, и это генерирует некоторый электрический заряд, в основном отрицательный - в нем больше протонов, чем электронов. Земля сама производит электричество, и часть его исходит от нашей деятельности как людей и молний.

С наилучшими пожеланиями, Итай Совет: во время грозы никогда не играйте в гольф :)