Какая часть Солнечной системы была бы повреждена, если бы Земля была уничтожена в результате столкновения корабля со скоростью света?

Если большой космический корабль, летящий со скоростью, близкой к скорости света, врежется в Землю и уничтожит ее, как далеко в систему проникнут разрушения? Будут ли колонии на Марсе и Венере (и, возможно, корабли на их орбите) также уничтожены ударной волной? Будут ли затронуты спутники Юпитера и Сатурна?

Я знаю, что ударная волна/энергия, создаваемая столкновением, плазмой и излучением, будет проблемой, но я не уверен, как рассчитать, как далеко они уйдут или насколько смертельны они будут.

Дополнение : Корабль будет пассажирским, размером примерно с круизный лайнер, так что я бы предположил, что он сделан из стали или, возможно, из более твердого сплава.

Что вы подразумеваете под "ударной волной"? (И нам абсолютно необходимо знать, какого размера сталкивающееся тело и из чего оно состоит, или, по крайней мере, его среднюю плотность. Размер имеет большое значение.)
Ах, крошечное сталкивающееся тело. Почему вы думаете, что столкновение «уничтожит» Землю? Земля большая . Столкновение, вероятно, расплавит (часть) коры и выбросит некоторое количество материала в космос, небольшая часть которого может даже избежать гравитации Земли. Но Земля будет продолжать существовать, примерно такой же большой, какой она была до столкновения. (Главная проблема с «уничтожением» Земли заключается в том, что для этого вы должны каким-то образом гарантировать, что энергия соединяется с каждым маленьким кусочком Земли; это нетривиальное упражнение.)
Честно говоря, я не понимал, что затраченной энергии недостаточно, чтобы уничтожить планету. Очевидно, мне придется пойти по другому пути или значительно увеличить размер и плотность сталкивающегося тела. Спасибо за ваш ответ.
Помните, что иметь достаточно энергии очень далеко не достаточно; вы также должны разработать механизм соединения энергии с Землей. Небольшое тело, летящее со скоростью, близкой к скорости света, может иметь достаточную кинетическую энергию, но оно будет очень плохо сцепляться с основной массой Земли; вместо того, чтобы уничтожить Землю, она очень сильно нагреет очень маленький кусочек.
Около скорости света? Это полностью зависит от вашего определения «рядом». Когда вы приближаетесь к скорости света, релятивистские эффекты накапливаются. Но 90%, 99,9%, даже 99,999999% мало. (последний может стереть с лица земли страну, но сама планета этого почти не заметит)
Да, я имел в виду как можно ближе теоретически, поскольку я знаю, что скорости света достичь невозможно. Я определенно ошибался насчет того, насколько скорость увеличит разрушительный потенциал. Я вижу, что очень большое тело, движущееся значительно медленнее, на самом деле с гораздо большей вероятностью вызовет полное разрушение.
Обязательный XKCD. что-если.xkcd.com/20
Дайте определение «почти скорости света». Существует огромная разница между скоростью света 99% и скоростью света 99,9999%.
Как это уничтожило бы даже небольшую часть Земли?
Пожалуйста, дайте определение «… размером примерно с круизный лайнер…». Можете ли вы сказать, почему космический корабль может быть сделан из тяжелой стали или любого твердого сплава…»? корабль надо строить из максимально легкого материала.Что это за "носковая волна"?в космическом вакууме могут быть поля обломков и это совсем не то...

Ответы (2)

Космос большой.

Действительно большой. Вы просто не поверите, насколько он огромен, огромен, ошеломляюще велик. Я имею в виду, вы можете подумать, что до аптеки далеко, но это пустяки в космосе. Слушать; когда вы мыслите масштабно, думайте больше, чем самая большая вещь, а затем еще что-то. Гораздо больше, чем это на самом деле, действительно удивительно огромный, совершенно ошеломляющий размер, настоящее «вау, это большое», время. Он настолько большой, что по сравнению с ним сам по себе размер выглядит очень щекотливым. Гигантский, умноженный на колоссальный, умноженный на ошеломляюще огромный, — это концепция, которую мы пытаемся здесь передать.

(Дуглас Адамс, «Автостопом по галактике »)

Не паникуйте!

Если бы вы увеличили размер корабля до размера Луны, нашей любимой луны, и изменили вектор входящего движения таким образом, чтобы в нужный момент обломки от удара точно столкнулись бы с Марсом, это вызвало бы (в лучшем случае) восхитительное но совершенно безобидный метеоритный дождь.

Если (и это большое если) вы ударите планету с достаточной кинетической энергией, чтобы разрушить планету...

  1. Планета находится на орбите вокруг Солнца, и большая часть массы останется на этой орбите.

  2. Планета вращается, поэтому взрывающаяся масса раскручивается, как волчок.

  3. Пространство имеет три измерения, и расположение планеты на самом деле бесконечно малая точка внутри массивной и объемной сферы, которая окружает Солнечную систему. Если бы вы действительно могли заставить планетарную массу выбрасываться так, что планетарная орбита не имела бы значения, огромное, огромное, огромное, огромное, подавляющее большинство массы не приблизилось бы к другой планете. (Столько же необъятных можно сказать о количестве, которое не приближается к Солнцу….)

Таким образом, с точки зрения того, что раздутая масса представляет угрозу для любой другой планеты Солнечной системы, ответ будет отрицательным, nada, niet, ei mitään.

Но будет небольшой эффект

Окончательное распределение планетарной массы означает, что гравитация, хорошо представленная Землей, исчезла. Это повлияет на другие планеты в небольшой степени. Они немного изменят положение, но я подозреваю, что ненамного. Нужен кто-то с большим опытом в небесной механике, чтобы сказать, сколько. Но я сомневаюсь, что это было бы катастрофой в любом смысле этого слова.

Если это очень близко к с - У Марса и Венеры тоже будет очень плохой день

В основном это сводится к «сколько девяток?». При 0,99с вы обнажите мантию и убьете все живое, но Земля останется планетой. Но если мы добавим еще несколько девяток, это будет совсем другая история.

Итак, я предполагаю, что 0,9999999999999999999999951c — это самая высокая скорость, с которой мы когда-либо наблюдали движение частицы.

Физика, стоящая за этим, была рассчитана кем-то умнее меня. По сути, она в 10 000 раз сильнее, чем гравитационная энергия связи, и превращает всю планету в расширяющееся облако плазмы.

Солнце будет мерцать и мерцать, но выживет, но все на Луне, Марсе и Венере испарится из-за расширяющейся плазмы.

«Все на Луне, Марсе и Венере испарится из-за расширяющейся плазмы»: вы уверены? Нужна цитата. (Да, я читал XKCD What If. Рэндалл Манро четко заявляет, что он даже не пытался рассчитать эффекты.)
@AlexP Он заявил, что даже его инструменты моделирования сломались в этих условиях. Я полагаюсь на его мнение о том, что произойдет из-за его опыта в этой области. Излишне говорить, что это много энергии, плазменный шар размером в 1 а.е. кажется правдоподобным.
Просто из любопытства, а вы не удосужились посчитать плотность сферы радиусом в 1 а.е., заполненной массой Земли и не более того? Вы знаете, чтобы получить представление о том, разумно ли «все на Марсе и Венере испарится расширяющейся плазмой» или нет.
Во-первых, это для 100-метрового алмаза, который столкнется с Землей на такой скорости. Поскольку это в 10 000 раз больше энергии связи, это выходит за рамки того, что задает этот вопрос.
Во-вторых, вы говорите о 2e36 джоулей энергии. Ближайшее сближение с Венерой 3,8e7 км. Площадь поверхности сферы диаметром 3,8e7 км составляет 1,81e16 км^2. Поперечное сечение Венеры составляет 1,15e8 км^2, поэтому она улавливает 6,34e-9 энергии, что в сумме составляет 1,27e28 Дж. Хотя я не нахожу энергию связи Венеры, обратите внимание, что мы имеем менее 1 части из 10 000 энергии связи Земли, а Венера не намного меньше Земли. Венера не уничтожена. Обратите внимание, что наша энергия менее чем в 20 раз превышает энергию столкновения с Меркурием в бассейне Калорис.
@LorenPechtel Это хороший анализ. Но интересно, была ли Венера вообще уничтожена? Мы предполагаем, что Земля была поражена в тот самый идеальный момент, когда все планеты выровнялись? Это было бы удобно.
@LorenPechtel Это был бы почти такой же хороший ответ , как и анализ того, почему этот ответ неверен. Пожалуйста, сделайте его одним.
@Ray Это вообще не отвечает на вопрос - сколько повреждений. Я не знаю, какой ущерб нанесет вспышка — большая его часть будет поглощена первым материалом, который испарится, но я совершенно не в курсе результатов, и она также не учитывает, сколько энергия уносится в формах, отличных от вспышки. Я просто показывал, что планеты выживают даже при очень мощном взрыве, я не могу идти дальше.