Какой будет эффект, если мы встанем на Юпитер?

(*) Юпитер, во всех смыслах и целях, не имеет твердой поверхности, на которой можно было бы стоять. Не больше, чем вы могли бы сказать, что она есть в земной атмосфере, прежде чем попасть на Терру Фирма. Это огромный шар, состоящий в основном из водорода и гелия ., но и другие более тяжелые элементы в более мелких частях, и он настолько массивен, что его собственная гравитация сжимает эти газы в жидкость по мере того, как мы углубляемся в его внутренности. В ее верхних слоях атмосферы в газообразном состоянии преобладают более легкие элементы; они постепенно сжимаются из-за собственного давления в жидкости, еще глубже в металлический водород и, в конечном итоге, в сетку из металлического водорода, камня и других более тяжелых элементов, которые глубже погружаются в его ядро. Никто не смог бы «стоять» ни на одном из этих слоев. На самом деле температура и давление становятся настолько высокими, что было подсчитано, что даже алмазы (предполагается, что они могут образовываться в виде осадков в определенных слоях недр Юпитера из черных облаков сажи, где, если это окажется правдой, это будет буквально означать «алмазный дождь»). ") в конечном итоге плавится в, опять же предположительно, липкую форму жидкого углерода, которая мало чем отличается от смолы, за исключением того, что это не так.

                                          ^{Кусочек пирога со слоями давления, температуры и плотности Юпитера. Источник:
                                Лаборатория физики атмосферы и космоса Колорадского университета в Боулдере.}

Так что же произойдет, если вы нырнете на Юпитер? Что ж, как долго вы протянете, будет зависеть от того, в каком снаряжении вы находитесь, что защищает вас от враждебной среды. Сначала давление в его верхних слоях атмосферы будет постепенно увеличиваться до такой степени, что его сильные штормы будут бросать вас повсюду. Это облачный слой Юпитера. Впрочем, вам может «повезти» и вы упадете в нее на ее полюсах, где гигантские атмосферные депрессии держат все это несколько ниже, немного оттягивая неизбежный исход. По мере увеличения давления увеличивается и тепловая конвекция. Вы начнете терять тепло все быстрее, и это не очень приятная средиземноморская весенняя температура. При одной атмосфере (давление равно среднему уровню моря на Земле) температура опускается до −108 °C. Что'−93 ° C на Восточно-Антарктическом плато ), даже для его полярных районов зимой. Все это время вы также будете подвергаться бомбардировке излучением Юпитера . И если вы падаете в него с его полюсов и думаете, что вам повезло еще на несколько сотен километров, подумайте еще раз, потому что это области, где Юпитер магнитным образом воссоединяется с собственным магнитным полем Солнца, увеличивая скорость заряженных частиц до такой степени, что мы можем наблюдать фантастические «электрически-голубые» полярные сияния размером с Землю, где поток солнечных протонов ионизирует верхнюю атмосферу Юпитера.

Таким образом, у вас есть три основных противника, с которыми вам нужно бороться с вашим защитным снаряжением, в котором вы находитесь: радиация, давление и температура. И если вы слишком быстро войдете в его верхние слои атмосферы, также контактная ионизация, трибоэлектрический заряд, поверхностная абляция… ничего особенного, и все это само по себе закончится. Можно только догадываться, когда что-либо из этого станет слишком большим, чтобы стоять, и ваше оборудование выйдет из строя, но при гравитации Юпитера (24,79 м/с²), независимо от начальной скорости спуска, это не займет много времени, пока вы не нырнете слишком глубоко для комфорта. .

В конце концов, после того, как вы давно умерли из-за негостеприимности газового гиганта, ваши останки погрузились бы глубже в слой жидкого водорода Юпитера. Сначала замерзните, а затем оттайте, когда температура и давление возрастут почти до 5000 ° C и примерно в 2 миллиона раз превысят земное атмосферное давление на уровне моря. Вы бы почти взорвались, если бы ваше тело не состояло в основном из воды, которая не так легко сжимается. Вы по-прежнему будете сильно сжиматься, когда все когда-то функционирующие полости вашего тела разрушатся. Не лучшее время для селфи. Ваше путешествие еще не окончено, потому что вы и ваше снаряжение³ , или чуть более чем в 4 раза больше плотности вашего собственного тела, если исключить скафандр для выхода в открытый космос, в котором вы должны были бы находиться, увеличивая общую плотность. В этот момент вас пронизывают огромные электрические токи, которые дают Юпитеру такую ​​огромную магнитосферу , вторую по величине структуру в нашей Солнечной системе после собственной гелиосферы Солнца.

Эти токи разорвут ваши останки на неразличимые мелкие фрагменты и вызовут химическое разложение свободными атомарными радикалами водорода, случайным образом обменивающимися электронами. Это было бы похоже на погружение тела в фтористоводородную кислоту с одновременным обжариванием во фритюре, если, возможно, не с большей силой. Я не знаю, я могу только представить, я никогда этого не делал. Честный! Так или иначе, осколки того, что когда-то было вами, разложатся на составляющие его химические элементы, потеряют валентность и соединится с окружающими свободными протонами водорода. Более тяжелые соединения погружались бы еще глубже,

В любом случае вы будете разбросаны по всему внутреннему миру Юпитера в различных состояниях и станете его частью почти навечно. Довольно эпично, но, пожалуйста, не делайте этого.

^{(*) Не все из них обязательно могут быть правдой, так как некоторые части, которые я описываю, являются предметом все еще продолжающихся исследований, но это было довольно весело, поэтому я решился на это. Я пересмотрю, чтобы позже добавить некоторые ссылки на те части, которые есть в наличии.}

Если мы на мгновение проигнорируем атмосферные эффекты, давайте посмотрим, что делает гравитация, когда вы спускаетесь на планету (и это касается всех планет, каменистых или газообразных).

Согласно теореме Ньютона о Шелле , внутри сферы с одинаковой плотностью гравитация пропорциональна вашему расстоянию до центра . Гравитация самая высокая, когда вы находитесь на поверхности, когда вся масса планеты находится под вами. Когда вы находитесь в центре планеты, гравитация равна 0, потому что притяжение с разных направлений уравновешивает друг друга.

Юпитер неоднороден, поэтому уравнение усложняется.

Вы получаете F = gM/r ² , где g — гравитационная постоянная. M - масса сферы радиусом r, это зависит от средней плотности сферы.

Для Земли гравитационный профиль выглядит так:

Для Юпитера вы получаете более выраженный профиль, потому что разница в плотности между внешними слоями и ядром более велика.

В этой статье, приложенной к видео: Что, если бы вы упали на Юпитер , показано, что произойдет, если мы нырнем/упадем на Юпитер.

Источником интересного видео является шоу What.If , созданное Хашемом Аль-Гайли на Facebook. Это не так технически для понимания, но очень информативно. Надеюсь, вам понравится, Хашем — моя любимая научная страница (а также общественный деятель) на FB, наряду со многими другими его дочерними научными каналами.