Можно ли зажечь Юпитер?

Сама наша Солнечная система содержит двух кандидатов в «Земли».

Один из них — спутник Юпитера Европа, а другой — спутник Сатурна Титан. У них обоих есть проблема с низкой температурой, поскольку солнечное тепло не может их достичь.

Юпитер состоит в основном из водорода, как и наше Солнце. Можем ли мы зажечь Юпитер, чтобы он производил достаточно тепла, чтобы нагреть эти две земли, подобные планетам/спутникам? Каковы могут быть последствия любой из таких попыток?

Ответы (10)

Масса Юпитера слишком мала для ядерного синтеза.

Юпитер должен быть примерно в 75 раз массивнее, чтобы синтезировать водород и стать звездой.

http://en.wikipedia.org/wiki/Юпитер

Эта страница в Википедии объясняет подробные требования ядерного синтеза:

http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fusion

Может ли кто-нибудь объяснить мне, почему этот ответ получил так много голосов (и за такое короткое время)?
@EduardoGuerrasValera И под «коротким сроком» вы подразумеваете два года
Это неверно, так как Юпитер содержит дейтерий, который плавится при гораздо более низких температурах, чем водород. Соответствующий предел массы больше примерно в 13 раз превышает нынешнюю массу Юпитера.

В ответ yyahn есть небольшое изменение. Изотопы дейтерия и лития-7, присутствующие в небольших количествах — оставшиеся после Большого взрыва, — могут сливаться при меньшей массе, чем при горении чистого водорода. По оценкам, масса Юпитера составляет около 65. Литий сливается с водородом, образуя два ядра гелия. Коричневые карлики, имеющие массу 13 масс Юпитера, могут воспламенить синтез дейтерия. Таким образом, у нас, кажется, есть некоторые слабые формы синтеза (на низком содержании топлива), которые могут произойти для некоторого диапазона масс коричневых карликов. См. Википедию о коричневых карликах .

Нет, Юпитер просто недостаточно массивен, чтобы поддерживать ядерный синтез (и фактически стать звездой).

Навскидку я вспоминаю статистику, согласно которой она должна быть примерно в 10 раз больше, чтобы генерировать необходимые гравитационные силы в ядре, чтобы начать синтез и стать звездой.

это означает, что он не будет самовоспламеняться, но если сработает термоядерное устройство, оно сгорит? Это вопрос плотности площади я думаю( р р )
@ Джереми - нет, не будет. Термоядерный синтез производит достаточно тепла, чтобы заставить звезду расширяться, что обычно приводит к отключению синтеза, потому что плотность становится слишком низкой. Юпитер не сможет стабильно синтезировать водород — он быстро погаснет.
@ Спенсер, ты прав в пределе гидродинамического равновесия. Но если скорость распространения волны горения превышает динамическое время, она воспламенится. Это то, что происходит со сверхновыми типа 1а.
@Jeremy: Кроме того, если под «сжечь» вы подразумеваете химическую реакцию, такую ​​​​как пламя, для этого вам понадобится свободный кислород, а его нет. Стоит также отметить, что мы наблюдали удары кометы по Юпитеру, которые производили взрывы, подобные взрывам термоядерных бомб (на самом деле, высвобождая больше энергии, чем мы, простые смертные, можем произвести во много тысяч раз). Учтите, что это происходит регулярно и уже случалось тысячи или миллионы раз.

Он имел в виду два типа зажигания. Один термоядерный, а другой горящий. Синтез невозможен, потому что у него недостаточно массы водорода. Второе тоже невозможно из-за отсутствия кислорода.

Химическое уравнение горения газообразного водорода: 2 ЧАС 2 + О 2 2 ЧАС 2 О

Атмосфера Юпитера состоит в основном из гелия и водорода . Мы можем сжечь водород Юпитера, если у нас будет достаточно кислорода. Но Юпитер очень большой, поэтому нам нужно МНОГО кислорода, чтобы сжечь значительное количество водорода Юпитера (относительно объема Юпитера).

Не могли бы вы уточнить?
Один плюс от меня. Я заинтересован в зажигании Юпитера. Сколько кислорода мне нужно, чтобы зажечь И сжечь весь водород на Юпитере? Как рассчитать необходимое количество кислорода? Спасибо.

Эта идея, кажется, всплывает время от времени. Должен признаться, эта мысль пришла мне в голову, когда я учился в начальной школе. В фильме AC Clarke «2010» Юпитер взрывается черными монолитами и превращается в звезду. Даже если вы поместите термоядерную бомбу в ядро ​​Юпитера, что было бы трудно сделать, взрыв не окажет заметного воздействия на поверхность. Просто недостаточно давления, чтобы слить ядра вместе. Вам понадобится какая-то система создания давления, которая также стабильна. Вы могли бы подумать о том, чтобы поместить маленькую черную дыру (с массой Земли или около того) в ядро ​​Юпитера, которая могла бы создать зону взрывающегося материала, в котором происходит ядерный синтез. Проблема с этой идеей в том, что вы также в конечном итоге превращаете Юпитер в черную дыру радиусом 3-4 метра. Коллекция излучающих Хокинга черных дыр могла бы быть лучше, но их массы должны быть настроены так, чтобы они не поглощали и не теряли массу. Это означало бы превращение Юпитера в источник излучения Хокинга в качестве «звезды». Это не стабильная система. Поэтому, чтобы не рисковать, вы настраиваете ЧД Хокинга так, чтобы они излучали, а затем пополняете их позже. Опять же, ничто из этого не является маленьким подвигом.

Конечно, идея состоит в том, чтобы создать что-то вроде мини-солнечной системы с различными спутниками. Таким образом, даже если бы вы могли каким-то образом превратить Юпитер в звезду, через несколько тысяч лет спутники Юпитера и Сатурна превратились бы в жидкие тела. Эти луны не превратились бы в планеты, подобные Земле.

Звезда не горит в обычном смысле горения, которое мы имеем на Земле. Он превращает водород в гелий. И он делает это, потому что у него такая большая масса, что гравитация пытается сжать звезду, но огромное давление означает, что происходит синтез (создается внешнее давление, чтобы противодействовать гравитации, втягивающей внутрь, создавая баланс, который необходимо поддерживать, чтобы солнце не разрушилось). внутрь или взрывается. ), поэтому звезда определяется ее массой. У вас есть коричневые карлики, которые почти достаточно массивны, чтобы начать термоядерный синтез.

Другим вариантом было бы подвесить термоядерные «фонари» в атмосфере Юпитера или Сатурна и направить выход к целевой луне. Вы также можете поместить солетту, серию легких зеркал, действующих как линза, между луной и солнцем. Однако орбитальная динамика нескольких тел и система зеркал (или других «двигателей») для предотвращения «сдувания» солнечным ветром становятся довольно сложными.

В дополнение к превосходному ответу Лоуренса Б. Кроуэлла выше: в прошлом Юпитер часто описывался (заманчиво, но ошибочно) как несостоявшаяся звезда. Это даже не близко к массе, необходимой для самовоспламеняющегося синтеза, и падение, например, мини-черной дыры с массой Земли не зажжет и не поддержит ядерный синтез. Масса все равно будет слишком мала.

Однако предположим, что вы могли бы поймать мини-черную дыру и подтолкнуть ее достаточно близко, чтобы Юпитер мог захватить и проглотить ее, черная дыра будет генерировать огромное количество энергии, поглощая все и вся, что падает в нее, но она также создает огромное противодавление. это не позволило бы ему проглотить Юпитер одним глотком.

После бесчисленных колебаний и бог знает сколько лет черная дыра осядет в центре и в конце концов (неизбежно) всосет в себя почти весь Юпитер, все время производя сгустки и сгустки энергии, которые могут быть, а могут и не быть. полезно любому. Из-за противодавления процесс занял бы очень (я имею в виду очень) много времени, но это не был бы синтез. Для этого вам понадобится достаточно массы, по крайней мере, для карликовой звезды, будь то коричневой, белой или бледно-лиловой.

[Правка/запоздалая мысль]: Только две Земли-кандидата? У вас есть забытый дорогой старый Марс? Между прочим, существующее магнитное поле Юпитера в значительной степени исключает возможность когда-либо установить человеческое присутствие на самых больших и сочных спутниках Юпитера. Увы, «Фермер в небе» Роберта А. Хайнлайна…

Просто скажу, что здесь есть тесно связанный с этим вопрос: превращение Юпитера в звезду.

Там Рон Маймон ссылается на раннее исследование 1977 года, проведенное Уивером и Вудом , о том, что можно было бы создать одноразовый термоядерный взрыв, если бы на Юпитере был слой, богатый дейтерием (содержание должно быть не менее 1:300). Но это также было бы вызвано столкновением с Юпитером гигантской кометы или астероида, что, казалось бы, предполагает невозможность, поскольку, если бы существовал такой слой, он бы давно взорвался. В любом случае, это всего лишь взрыв, а не звезда, существующая сколь угодно долго. Но подумал, что это следует упомянуть для полноты картины. Все ответы здесь, естественно, основаны на идее стремления к устойчивому состоянию, как у звезды, но если все, что нужно, — это разовый взрыв, вам не нужно ничего похожего на столько дейтерия.

Наиболее вероятный ответ заключается в том, что, вероятно, Юпитер уже загорелся: он излучает много инфракрасного излучения, которое, насколько я знаю, в значительной степени необъяснимо. У него просто недостаточно массы, чтобы излучать больше энергии, чем у очень тусклого коричневого карлика, поэтому он наивно выглядит для нас как планета.

Юпитер излучает за счет энергии, выделяемой из-за гравитационного сжатия (то есть он все еще сжимается). См. en.wikipedia.org/wiki/Kelvin%E2%80%93Helmholtz_mechanism