Какие будут последствия, если Юпитер взорвется?

Примечание. Ответ Люмо появился, когда я писал это. Он говорит о том, что произойдет, если вы превратите Юпитер в гигантскую термоядерную бомбу. Это на самом деле перебор. Вам нужно только обеспечить гравитационную энергию связи Юпитера (сумасшествие говорить «только» в данном контексте, но тем не менее это разница в шесть порядков). Это сценарий, к которому относится мой ответ.

Взорвать Землю сложно , а взорвать Юпитер было бы примерно в 10000 раз сложнее. Если вы не доведете все до космической скорости, в конце концов часть или вся планета снова сольются. Взрыв должен обеспечить по крайней мере энергию гравитационной связи (упрощенно говоря, что плотность постоянна по всей планете):

что для Юпитера имеет порядок$5\times10^{26}$тонн тротила.

Предположим, вам это удастся, и остатки Юпитера разлетятся во все стороны раскаленным плазменным огненным шаром. Этот ветер будет рыскать по поверхности спутников Юпитера, но в остальном довольно безвредно распространится по Солнечной системе. (Я основываю это на том факте, что сфера влияния Юпитеранамного меньше, чем типичные расстояния между планетами, поэтому кинетическая энергия обломков будет значительно уменьшена к тому времени, когда они достигнут любых других тел Солнечной системы. Конечно, существует также обратное квадратичное уменьшение потока. Примечание: другие ответы предполагают, что радиации будет достаточно, чтобы заметно нагреть Землю. Чтобы действительно правильно ответить на этот вопрос, вам нужно некоторое представление о том, как будет работать взрыв. Я предполагаю довольно «эффективное» устройство, которое тратит большую часть энергии на то, чтобы просто поднять материал из гравитационного колодца Юпитера.) Уцелевшие спутники Юпитера улетели бы в Солнечную систему и вращались вокруг Солнца примерно по орбите Юпитера. .

Ни одна из планет не будет сильно затронута своей орбитой, однако Юпитер оказывает долгосрочное влияние на орбиты планет и астероидов, оказывая периодические гравитационные «рывки». Эти взаимодействия прекратятся, но трудно сказать, каковы будут долгосрочные последствия этого без запуска симуляций. Но ничто не улетит драматическим образом — потребуется очень много времени, чтобы этот эффект накопился на многих орбитах.

Масса Юпитера составляет около$10^{27}$кг, который через$E=mc^2$, переводится как$10^{44}$джоули. Если каким-то образом превратить планету в термоядерное топливо и тут же взорвать его, то около 1% или$10^{42}$будут высвобождены джоули. Поскольку диаметр Юпитера составляет около 130 000 км, взрыв продлится не менее полсекунды или около того. Итак, у нас есть$10^{42}$джоулей в полсекунды. Это$2\times 10^{42}$Вт.

Солнце выпускает только$4\times 10^{26}$ватт мощности, так что взрыв будет$2\times 10^{16}$раз сильнее Солнца. Однако, глядя на воздействие на Землю, мы должны понимать, что Юпитер находится примерно в 5 раз дальше от Земли, чем Солнце, уменьшая поток энергии в$5^2=25$. Таким образом, полсекундный взрыв кажется$10^{15}$раз сильнее солнечного света. Равновесная температура, так как$\sigma T^4$закон, о$10^4$раз выше, чем от солнечного света, около миллиона градусов.

Солнце нагревает Землю на градус за несколько часов или около того. Источник, который$10^{15}$раз сильнее, очевидно, требуется крошечная доля секунды, чтобы достичь тысячи градусов и испарить вещество на поверхности. Так что, без сомнения, термоядерный взрыв Юпитера сожжет и испарит все близлежащие стороны всех планет — все они находятся сравнительно далеко от эпицентра.

С другой стороны, сможет ли поступающая энергия испарить всю Землю? мы бы получили$10^{15}\times 342\times 4\pi \times 6,378,000^2\sim 2\times 10^{32}$ватт за полсекунды, примерно$10^{32}$джоулей на взрыв и на поверхность Земли. Удельная теплоемкость материалов сравнима с$1,000$джоулей на градус Цельсия и килограмм, поэтому мы имеем$10^{29}$килограмм-градусов для нагрева. Разделите его на массу Земли ниже$10^{25}$кг, чтобы увидеть, что вы все еще можете нагревать материал на десятки тысяч градусов падающим светом. Так что я думаю, что это может испарить всю Землю, но не самые большие планеты, такие как Сатурн.

Излишне говорить, что само Солнце останется почти нетронутым. Его поверхность уже имеет 6000 градусов или около того. Сильное излучение Юпитера может довести ее до миллиона градусов, согласно приведенным выше расчетам, но это то же самое, что и температура внутренних слоев. Таким образом, Солнце будет немного дестабилизировано, но, я думаю, оно быстро сойдется обратно к известному нам Солнцу.

Приведенные выше расчеты совершенно нереальны, потому что в лучшем случае можно было бы подумать о том, чтобы превратить Юпитер в маленькую звезду, которая все равно будет гореть очень медленно и будет намного слабее Солнца.

Возьмем из Вики несколько параметров для взрыва Юпитера . Если мы сравним Землю с Юпитером по массе и объему, то получим много замечательных цифр.

Объем: $1.4313×10^{15}\text{km}^3$который может держать$1321$Земли

Масса: $1.8986×10^{27} \text{kg}$который$318\ M_{Earth}$

Это действительно научная фантастика. Потому что, просто используя эквивалентность массы и энергии, мы можем видеть, что она высвобождает около$10^{45}J$, что действительно очень много энергии. Во-первых, свет вместе с гамма-лучами от ядерного взрыва может легко преодолеть расстояние в 4 а.е. примерно за 36 минут и достичь Земли. Если мы собираемся взорвать ядро ​​Юпитера, то мы рассредоточим его очень плотное$H_2$а также$CH_3$атмосфера, которая может служить средой для ударных волн. Затем высокорадиоактивные излучения доберутся до Земли, может быть, через несколько недель. У этого взрыва будет много последствий, например,

1) Когда световые и гамма-лучи проникают в атмосферу Земли, мы теряем всю нашу коммуникационную инфраструктуру. Спутники на каждой орбите будут расплавлены.

2) Затем мы будем наблюдать, как Юпитер горит, в то время как мы будем медленно разрушаться (1 или 2 секунды, может быть) очень интенсивным$\gamma$-лучи, частицы, такие как нейтроны и другое электромагнитное излучение.

3) И, самое главное. Как я уже сказал, ударные волны проложат свой путь через раскинувшуюся атмосферу, унося с собой пояс астероидов и несколько разбитых лун .

Определенно, мы не будем здесь, чтобы насладиться фейерверком ;-)