Astronomie

Würde der Planet ohne Schwerkraft explodieren?

Würde der Planet ohne Schwerkraft explodieren?


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Ein Planet (sowie ein Zwergplanet) muss nach der IAU-Definition eine ausreichende Masse haben, um anzunehmen hydrostatisches Gleichgewicht (eine fast runde Form). Bedeutet das, dass sie beim Verschwinden der Schwerkraft auseinanderbrechen oder explodieren würden, im Gegensatz zu kleinen Körpern wie Kometen oder Kleinplaneten, deren Integrität nicht von der Schwerkraft abhängt?


Sogar Gesteinsplaneten würden explodieren. Ich denke, es gibt zwei Möglichkeiten, dies zu sehen.

Aus Sicht der Kräfte befindet sich die Erde im Gleichgewicht zwischen der Druckkraft der Schwerkraft und dem elastischen Druckwiderstand der Materialien, aus denen sie besteht. Nach Newtons drittem Gesetz drückt der Mantel mit einer Kraft, die dem Gewicht der Kruste entspricht, nach oben auf die Kruste. Wenn die Schwerkraft verschwindet, haben Sie immer noch diese Aufwärtskraft ohne Abwärtskraft, um sie auszugleichen, sodass Sie eine Aufwärtsbeschleunigung erhalten.

Sie denken vielleicht, dass die Zugfestigkeit der Kruste den Planeten zusammenhält. Aber die nach oben gerichtete Kraft ist das gleiche wie das Gewicht der Kruste. Wir wissen, dass sehr große Steinstrukturen ihr Gewicht unter Spannung nicht tragen können.

Sie denken vielleicht auch, dass Eisen und Gestein nicht sehr komprimierbar sind, sodass sich der Mantel nicht sehr weit ausdehnen würde. Aber der Druck ist sehr groß. Der Kern hat eine Dichte, die mindestens 25 % höher ist als die von Eisen unter Normaldruck. Außerdem beträgt die Temperatur etwa 6000 K, gleich der Sonnenoberfläche und viel höher als der Siedepunkt von Eisen bei Atmosphärendruck. Die Expansion wird also nicht nur eine Frage der Rissbildung sein.

Aus energetischer Sicht wurde die potentielle Energie aller über die protoplanetare Scheibe verteilten Teile der Erde bei der Erdentstehung in Wärme und elastische potentielle Energie umgewandelt. Mindestens eine Studie legt nahe, dass etwa die Hälfte dieser Wärme übrig bleibt und auf jeden Fall im Laufe der Zeit Wärme aus dem radioaktiven Zerfall hinzugefügt wurde. Wenn alle Energie übrig bliebe, würde es ausreichen, die Erde mit der gleichen Geschwindigkeit zu zerstreuen, mit der Teile im Durchschnitt bei ihrer Entstehung zusammentrafen. Angesichts der Tatsache, dass die Energie mindestens in der gleichen Größenordnung liegt, denke ich, dass es vernünftig ist, eine explosive Trennung zu erwarten.


Nein, Gesteinsplaneten würden nicht explodieren. Ohne Schwerkraft gäbe es jedoch keine Kraft, um das Objekt rund zu machen. Atmosphären würden jedoch in den Weltraum entweichen. Da der Luftdruck ein ziemlich schöner Gradient von Vakuum zu normalem Luftdruck ist, würde ich annehmen, dass keine größere Explosion stattfinden würde, wenn die Schwerkraft plötzlich verschwindet.

Gasplaneten würden jedoch tatsächlich ziemlich heftig explodieren. Ihre Kerne sind entartet und Teilchen haben daher viel kinetische Energie. Ohne Schwerkraft müsste diese Energie irgendwo hingehen.

EDIT: Gasriesen würden explodieren, Gesteinsplaneten meistens nicht


Das hydrostatische Gleichgewicht bestimmt nur, dass das Objekt eine Kugelform hat, es bestimmt nicht, ob die Materie in fester Form vorliegt.

Die Schwerkraft wirkt auf Planeten, Zwergplaneten, Kometen, Kleinplaneten und Asteroiden, um sie als kohärente Form zu erhalten. Die Schwerkraft wirkt auf alle Materie im Universum. Auf kleineren Maßstäben, menschlichem Maßstab und kleineren, anderen Kräften dominieren die Schwerkraft, aber darüber hinaus beginnt die Schwerkraft zu übernehmen.


Ein fester Planet wird durch elektromagnetische Kräfte, dh Chemie, an Ort und Stelle gehalten. Stellen Sie sich ein riesiges Stück Fels vor. Wenn Sie die Schwerkraft ausschalten, ändert sich nichts, der große Stein würde sich um einen gewissen Betrag ausdehnen, und das heißt. Dies ist offensichtlich zu stark vereinfacht. Wenn die Schwerkraft ausgeschaltet wäre, könnte es sich je nach seiner Geschichte nicht gebildet haben oder sich gebildet haben, ohne eine fast kugelförmige Form anzunehmen.


Ich schätze, wenn es keine Gravitation gäbe, dann wären die Planeten nicht im allerersten Schritt entstanden, weil sie, wie Sterne und alle anderen Himmelsobjekte, nach der Kollision von Teilchen entstanden sind, die Cluster bildeten, die dann genug Gravitation zum Ziehen erlangten mehr Masse.


Obwohl dies unseres Wissens nach unmöglich ist, ist es interessant zu überlegen, was passieren würde. Höchstwahrscheinlich würde der Planet auseinanderbrechen und möglicherweise, abhängig von mehreren Faktoren, explodieren. Die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten, die Stärke des Planeten und das Vorhandensein von Flüssigkeiten oder Gasen auf dem Planeten würden alle eine Rolle spielen.

So würde ich es mir auf der Erde vorstellen. Ohne die Schwerkraft, die die Atmosphäre an die Erde bindet, würde sie sich ziemlich schnell in das Vakuum des Weltraums ausdehnen. Die Ozeane würden dann verkochen, ohne dass der atmosphärische Druck sie an Ort und Stelle hält. Ohne den Druck, der das Magma im Inneren der Erde komprimiert, würde es wahrscheinlich auch Gas abgeben und die Erdkruste auseinanderdrücken. Die Zentrifugalkraft aus der Rotation der Erde (normalerweise mehr als der Schwerkraft entgegengewirkt) würde auch dazu beitragen, die Erde auseinander zu schleudern. Im Fall der Erde würde ich mir vorstellen, dass dies ziemlich explosiv wäre und es wäre ziemlich spektakulär, es aus dem Weltraum zu beobachten. Ich weiß nicht, wie schnell es explodieren würde, aber es würde mit ziemlicher Sicherheit zumindest auseinanderbrechen und wahrscheinlich explodieren. Ich könnte mir vorstellen, dass nur der Eisenkern intakt bleiben würde (wenn überhaupt).

Ein Planet, der sich nicht schnell dreht und der durchweg fest ist, kann immer noch zusammenhalten (z. B. möglicherweise Merkur), aber er kann immer noch auseinanderbrechen, je nachdem, wie viel Gas (falls vorhanden) darin eingeschlossen ist.

Für Saturn würden seine Ringe aufhören zu kreisen und sich in den Weltraum ausdehnen. Das Gas würde sich auch in den Weltraum ausdehnen und nicht von der Schwerkraft gehalten werden. Ich glaube, dies würde sehr explosiv passieren, da dem hohen Innendruck des Gases nun die Schwerkraft nicht mehr standhält. Es würde wahrscheinlich vollständig in den Weltraum explodieren, mit Ausnahme eines möglicherweise felsigen Kerns (der wahrscheinlich auch durch darin eingeschlossene Gase und durch die Kraft der Explosion auseinander gesprengt würde). Wahrscheinlich würde auch die Zentrifugalkraft eine Rolle spielen, aber ich könnte mir vorstellen, dass die Explosivität des drucklosen Gases ein viel größerer Faktor wäre. Es wäre auf jeden Fall interessant, dies aus der Ferne zu beobachten!


Was wäre, wenn es auf der Erde keine Schwerkraft gäbe?

Die Schwerkraft ist eines der Dinge, die wir für selbstverständlich halten. Und zwei Dinge sind für uns selbstverständlich: die Tatsache, dass sie immer da ist, und die Tatsache, dass sie sich nie ändert. Wenn sich die Schwerkraft der Erde jemals signifikant ändern würde, hätte dies einen großen Einfluss auf fast alles, da so viele Dinge um den aktuellen Schwerkraftzustand herum konstruiert sind.

Bevor Sie sich jedoch mit Änderungen der Schwerkraft befassen, ist es hilfreich, zuerst zu verstehen, was Schwere ist. Die Schwerkraft ist eine Anziehungskraft zwischen zwei beliebigen Atomen. Nehmen wir an, Sie nehmen zwei Golfbälle und legen sie auf einen Tisch. Es wird eine unglaublich leichte Anziehungskraft zwischen den Atomen in diesen beiden Golfbällen geben. Wenn Sie zwei massive Bleistücke und einige erstaunlich präzise Instrumente verwenden, können Sie tatsächlich eine winzige Anziehungskraft zwischen ihnen messen. Nur wenn man eine gigantische Anzahl von Atomen zusammenbringt, wie im Fall des Planeten Erde, ist die Anziehungskraft von Bedeutung.

Der Grund, warum sich die Schwerkraft auf der Erde nie ändert, ist, dass sich die Masse der Erde nie ändert. Die einzige Möglichkeit, die Schwerkraft auf der Erde plötzlich zu ändern, wäre, die Masse des Planeten zu ändern. Eine Massenänderung, die groß genug ist, um eine Änderung der Schwerkraft zu bewirken, wird in absehbarer Zeit nicht passieren.

Könnten wir ohne Schwerkraft überleben?

Aber lasst uns die Physik ignorieren und uns vorstellen, dass eines Tages die Schwerkraft des Planeten abgeschaltet wurde und es plötzlich keine Schwerkraft auf dem Planeten Erde gab. Das sollte ein ziemlich schlechter Tag werden. Wir sind auf die Schwerkraft angewiesen, um so viele Dinge festzuhalten – Autos, Menschen, Möbel, Bleistifte und Papiere auf Ihrem Schreibtisch und so weiter. Alles, was nicht festsitzt, hätte plötzlich keinen Grund mehr, unten zu bleiben, es würde zu schweben beginnen. Aber nicht nur Möbel und Co. würden zu schweben beginnen. Zwei der wichtigeren Dinge, die durch die Schwerkraft am Boden gehalten werden, sind die Atmosphäre und das Wasser in den Ozeanen, Seen und Flüssen. Ohne die Schwerkraft hat die Luft in der Atmosphäre keinen Grund, herumzuhängen, und sie würde sofort in den Weltraum springen. Dies ist das Problem, das der Mond hat – der Mond hat nicht genug Schwerkraft, um eine Atmosphäre um ihn herum zu halten, also befindet er sich in einem nahezu Vakuum. Ohne Atmosphäre würde jedes Lebewesen sofort sterben und alles Flüssige würde in den Weltraum verdampfen.

Mit anderen Worten, niemand würde lange überleben, wenn der Planet keine Schwerkraft hätte.

Wenn sich die Schwerkraft plötzlich verdoppeln würde, wäre es fast genauso schlimm, weil alles doppelt so schwer wäre. Es würde große Probleme mit allem geben strukturell. Häuser, Brücken, Wolkenkratzer, Tischbeine, Stützsäulen usw. sind alle für normal Schwere. Die meisten Strukturen würden ziemlich schnell einstürzen, wenn Sie die Last auf sie verdoppeln. Bäume und Pflanzen hätten Probleme. Stromleitungen hätten Probleme. Der Luftdruck würde sich verdoppeln und das hätte einen großen Einfluss auf das Wetter.

Diese Antwort zeigt Ihnen, wie integral die Schwerkraft für unsere Welt ist. Wir können ohne sie nicht leben und wir können es uns nicht leisten, dass sie sich ändert. Es ist eine der wahren Konstanten in unserem Leben!


22 Gedanken zu &ldquo Der menschliche Körper im Weltraum: Fakt von Fiktion unterscheiden &rdquo

Ich frage mich, ob wir, sobald wir mehr als 438 Tage am Stück im Weltraum bleiben, einen nachfolgenden Anstieg der Strahlungsniveaus sehen werden. Ich bin mir fast sicher, dass bemannte Weltraummissionen weiter zunehmen werden, während wir technologisch und in den Weltraum vordringen. Ich bin aufgeregt, aber immer noch vorsichtig mit den möglichen Konsequenzen. Schöner Artikel!

“Mehr als die Hälfte der Muskeln des menschlichen Körpers widerstehen der Schwerkraft auf der Erde, die muskuloskelettale Akklimatisierung an die Mikrogravitation führt zu einer tiefgreifenden Muskelatrophie, die bei einigen Astronauten im Verlauf von Langzeitmissionen bis zu 50% Muskelmasseverlust erreicht”
ist es wahr? Ich schätze nie, dass das passieren kann…

Als Arzt kann ich beurteilen, dass dieser Artikel völliger Unsinn ist:
1) Doppeltes Sprechen über keine Weltraumprobleme (keine Probleme mit dem Himmelsvakuum vs. tödliche Strahlung)
2) MUS-Doktrin (Making sh!t up) und ähnliches Gerede nachplappern.
3) Keine wissenschaftliche Methode verwendet (Hypothese mit unabhängiger Variable, abhängig, Kontrolle usw.)
4) Bestätigen des daraus resultierenden Trugschlusses: “Der Mensch entwickelte sich”
5) Fundy religiöser Glaube an ein Himmelsvakuum

Können Sie Ihre Antwort bitte konkretisieren? Denn ich bin bereit, Sie zu hören, wenn Sie über bessere wissenschaftlich korrekte Kenntnisse über das Thema und begutachtete Artikel zu bestimmten hier besprochenen Fakten verfügen, die die Erklärung des Autors widerlegen. Ihre Phrasierung lässt Sie jedoch nur wie einen getriggerten Troll aussehen, der absolut nichts weiß.

Also bitte hör auf mit Beleidigungen und informiere dich.

Ich stimme dir stark zu. Ich würde gerne ein tieferes Verständnis dessen verstehen, was ich gerade von Mr.Phillip gelesen habe.

Jetzt ist hier ein Thema, hinter dem ich gerne Fakten finden würde.
jetzt natürlich hypothetisch gesprochen. würde eine Siedlung, sagen wir zum Beispiel auf dem Mond oder gar dem Mars, ein Auslöser für die menschliche Evolution sein? sagen wir über 750 Jahre eines Babybooms auf dem Mars, wie würde sich ein Fötus in einer dichteren Atmosphäre entwickeln? hätte es tatsächlich dichteren Knorpel oder wäre es tatsächlich weicher? Würde das Baby mehr Zeit brauchen, um einen vollen Schädel zu entwickeln, möglicherweise sogar ein Eintauchen, vielleicht ein flacherer Kopf, vielleicht lol?
und wären während dieser 750-jährigen Anstrengung die bloßen Knochen selbst so evolutionär ( <— ik… klang es damals gut… ), dass die bloße DNA für immer verändert würde? zum Beispiel trifft der Mars-Mann auf Erdenfrauen, nun ja. Wissen Sie. Wäre das Baby eine andere Art von Mensch? Eigentlich bessere Frage, ob der Marsmann auf der Erde für längere Zeit Atembeschwerden haben würde. Baah! so viele Fragen! Ich hoffe, das klingt für euch nicht wirklich dumm …

ich entschuldige mich aufrichtig, Herr Phillip. Ich hatte einen Hirnfurz, ich wollte deinen Namen nicht markieren, ich meine, ich tat es, aber nicht so, wie ich es in Worte fasste. Ich stimme dir stark zu. wie das passiert ist weiß ich nicht.

1) das schien mir nicht wie ein Doppelsprechen zu sein. Der Artikel sagte, dass das, was wir in Filmen sehen, nicht ganz korrekt ist, aber es gibt immer noch Gefahren. Das ist kein Doppelwort. Bitte erläutern Sie auch “sky-vacuum”. Etwas umzuformulieren, damit es dümmer klingt, ist faul und trägt nicht zur Klarheit bei. Ich weiß nicht, was Sie damit sagen wollen.
2) Wo konkret? Und was ist mit „Ähnliches Nachplappern” gemeint&8221? Wer ist Papagei und was ähnlich?
3) Ich dachte nicht, dass sich dieser Artikel als eine auf wissenschaftliche Methode gestützte Studie verkauft. Angesichts der Tatsache, dass wir nicht dabei sind, Menschen in den Weltraum zu schießen, um zu sehen, was sie umbringt, scheint es, dass dieser Artikel unsere besten Vermutungen zu diesen Dingen basierend auf anekdotischen Beweisen und Beobachtungen teilt (das ist alles, was wir wirklich haben).
4) Ich nehme an, Sie beziehen sich auf das Argument, dass, da sich der Mensch mit der Schwerkraft entwickelt hat, seine Organe wahrscheinlich alle ohne sie suboptimal funktionieren werden. Ich stimme zu, dass dies kein solides Argument ist, aber es scheint als guter Ausgangspunkt für eine Hypothese anständig zu sein.
5) was? Bitte seien Sie klarer. Auch hier rauben Ihre Versuche, abweisend/beleidigend zu sein, Ihren Aussagen an Klarheit und Glaubwürdigkeit. Wollen Sie damit sagen, dass die Vorstellung, dass der Weltraum (nahezu) ein Vakuum ist, eine grundlegende religiöse Überzeugung ist? Welche Religion? Bitte erläutern Sie dies, da dies eine interessante Behauptung ist.

Ja, ich bin mir ziemlich sicher, dass das nur ein Typ ist, der auf ein billiges College ging und versuchte, Profi zu werden, auf halbem Weg anhielt und mit dem Gesicht voran in eine Theorie der flachen Erde fiel, die ihn verdummte

Endlich lese ich etwas Sinnvolles….. Jede Information, die von der NASA kommt, kann genauso gut aus einem Kindermärchen stammen

Ähm, nein. Dieser Artikel steht in Einklang mit den hypothetischen Effekten UND dem, was dem Russen passiert ist. Machen Sie Ihre Recherche. IHRE Kritik zeigt keine wissenschaftliche Methodik oder rationalis pro doctorum equatii.

“Raum hat keine Temperatur”. Ja, das tut es. Im Sonnensystem kommt es in Form von Strahlungsenergie der Sonne – die als eine Form elektromagnetischer Strahlung sogar ein perfektes Vakuum durchqueren kann (was übrigens nicht einmal der Weltraum tatsächlich ist, da seine Dichte gleichwertig ist). bis etwa 1 Wasserstoffatom/m^3).

Nein, die strahlende Energie geht weiter, bis sie etwas zum Aufwärmen findet. Es verliert keine Energie auf seiner Reise durch das unvollkommene Vakuum des Weltraums, bis es Masse findet, um zu versuchen, das thermische Gleichgewicht zu erreichen, Staubwolke, Gaswolke, Planet. Diese wenigen n weit voneinander entfernten Wasserstoffatome werden im Allgemeinen nicht gezählt, wenn die Temperatur des unvollkommenen Vakuums des Weltraums im Verhältnis zu anderen Objekten betrachtet wird, die damit ein thermisches Gleichgewicht erreichen.
Oh, ich meine, es IST von jemandem, der mitkommen und mit einem sehr technischen (und weitgehend irrelevanten) Punkt Dinge mansplainen möchte, aber nein, der Weltraum hat wirklich keine messbare Temperatur, trotz Ihres Mansplainings.

Ich stimme dem zu 100% zu, aber am Ende des Tages, woher wissen wir wirklich etwas. Vieles von dem, was ich für grundlegend hielt, hat sich als falsch herausgestellt und mein Vertrauen in die Informationen selbst wurde kompromittiert. Finden Sie es nicht seltsam, dass Bäume über Tausende von Jahren leben können, organische Lebensformen jedoch selten ein paar Hundert? Wir durchleben eine Art Simulation mit einem Schöpfer, der jenseits unseres eigenen Verständnisses liegt. Vergessen Sie, was wir wissen und beginnen Sie von dort aus.

Korrigieren Sie mich, wenn ich mich irre, aber die heutigen Raumschiffe, die vom Boden aus gestartet werden, haben das absolute Minimum an Abschirmung. Sie sind im Wesentlichen Blechdosen, da Gewicht und Masse immer ein Problem für Flugsteuerungssysteme sind und ob Sie das Flugzeug sicher oder überhaupt erfolgreich vom Boden abheben können.
Ich würde mir vorstellen, dass sie, um das Strahlungsproblem zu lösen, höchstwahrscheinlich das Schiff im Orbit bauen / zusammenbauen müssten, wie sie es bei der ISS getan haben, um es für eine Rundreise zum Mars angemessen abzuschirmen. Ein solches Schiff vom Boden aus zu starten, wäre wahrscheinlich äußerst schwierig, wenn nicht unmöglich.

Hallo, dies ist eine Frau, die einige dieser Symptome im Alter von 50 Jahren erlebt. Wie lange dauert es?

bis 26 Jahre, mindestens 2 Jahre.

Danke für die Auskunft

Toller und informativer Artikel. Ich bin mir nicht sicher, worüber “der Arzt” geredet hat. Scheint mir ein gut geschriebener und referenzierter Artikel zu sein. Vielen Dank für die Einblicke.

Trotz der gelegentlichen Mansplainer stimmt dieser Artikel voll und ganz mit dem überein, was fast alle Physiker und Astronauten annehmen (einschließlich des Russen, der im Weltraum dem Vakuum ausgesetzt WURDE).
Danke, schöner Artikel.


Physik des Todessterns: Wie viel Energie braucht es, um einen Planeten in die Luft zu sprengen?

Es ist ein klassisches Science-Fiction-Visual, aber wie viel Energie würde es sein? Ja wirklich Nehmen Sie den Todesstern, um eine ganze Welt wie Alderaan in Stücke zu sprengen? Wir haben ein paar Leute gefragt, die es wissen sollten.

Der Typ mit dem lustigen Helm sagt: "Beginnen Sie mit der Primärzündung." Er zieht einen Hebel und legt ein paar Schalter um. Der grüne Strahl weht an ein paar Zuschauern des Todessterns vorbei, die ihre Augen abschirmen müssen (was tun sie überhaupt, wenn sie so nahe an einem Planeten tötenden Strahl stehen?). Und dann ist &mdashpoof&mdashAlderaan nicht mehr.

Wissenschaftsautor, Astrophysiker

[Wenn sich Materie und Antimaterie treffen, vernichten sie sich gegenseitig. Diese zerstörerische Kraft könnte die Waffe des Todessterns antreiben.] Die Größe des Todessterns ist nicht wichtig, sondern die Größe der Menge an Antimaterie, die er speichert.

Wir haben derzeit keine gute Möglichkeit, Antimaterie länger als einige hundert Millisekunden zu speichern, aber angenommen, dass der Raum, der zum Speichern von Antimaterie benötigt wird, mit der Größe vergleichbar ist, die die Antimaterie selbst einnimmt, müssen wir nur eine Antimaterie-Kugel mit einem Radius von wenigen Kilometern, um einen ganzen Planeten zu zerstören. Das ist vergleichbar mit der Größe des Marsmondes Deimos, der (derzeit) der kleinste bekannte Mond im Sonnensystem ist.

Einen Planeten komplett mit normaler Materie zerstören, etwa indem ein großes Objekt mit uns kollidiert? Es würde voraussetzen, dass ein typischer Schurkenplanet in unserer Galaxie mit der Erde kollidiert und etwas von der Größe eines großen Mondes oder Zwergplaneten. Ein mondgroßes Objekt würde es tun, ebenso wie Pluto. Ceres [ein Zwergplanet] wäre nahe dran, aber wahrscheinlich nicht ganz der Herausforderung gewachsen.

Aber wenn Sie nur das Leben auf unserer Welt auslöschen möchten, was bedeutet, dass die obersten Schichten der Erde zerstört werden, würde etwas viel Kleineres reichen: Der Komet Hale-Bopp könnte das tun!

Siegel hat hier einen Aufsatz über die Physik des Todessterns geschrieben.

Inhaber, Blog von Bad Astronomy

Es braucht eine lächerliche Menge an Energie, um einen Planeten mehr zu zerstören, als man sich von einer Strahlwaffe erhoffen könnte. Wenn der Strahl tatsächlich etwas anderes tun würde, als Energie in den Planeten zu pumpen, könnte er funktionieren. Sagen wir, es wandelt einen großen Teil der Elektronen auf seinem Weg in Positronen [Antielektronen] um, sie würden mit den Elektronen reagieren, sich in reine Energie verwandeln und Sie würden einen wirklich großen Boom bekommen. Oder man könnte die starke Kernkraft, die Atomkerne zusammenhält, ausschalten, das würde es auch tun.

Natürlich ist das im Wesentlichen Magie&mdash, wir haben keine Ahnung, ob solche Dinge überhaupt möglich sind&mdash, aber es ist nicht allzu schwer, Science-Fiction-artige Wege zu finden, um es zum Laufen zu bringen.

Wie im . gezeigt Sternen Krieg Filme, ein Todesstern ist unwahrscheinlich. Aber eine schwer und richtig bewaffnete Weltraumkampfstation könnte auf einem Planeten sicherlich Verwüstung anrichten, indem sie ihn mit Atombomben oder kinetischen Energiewaffen bekämpft.

[Was die Zerstörung des gesamten Planeten angeht]: Abgesehen davon, ihn mit einem anderen Planeten zu verprügeln, ist dies fast unmöglich. Die Erde hat mehr als eine Milliarde Jahre alte Krater mit einem Durchmesser von bis zu 300 Meilen, und Krater auf dem Mond, Merkur und Callisto [einem Jupitermond] überschreiten alle einen Durchmesser von 1.100 Meilen. Das Hellas-Becken auf dem Mars ist ebenfalls groß und tief. Objekte können also von einigen ziemlich großen Dingen getroffen werden und überleben. Wenn etwas von der Größe der Venus (Durchmesser 7.700 Meilen) die Erde treffen würde (Durchmesser 7.927 Meilen), würde es wahrscheinlich beide zerstören. Die Theorie über die Entstehung des Mondes deutet jedoch darauf hin, dass die Erde von etwas von der Größe des Mars (Durchmesser 4,260 Meilen) getroffen wurde und überlebt hat.

Eine kinetische Energiekanone würde eine Kombination aus Masse und sehr hoher Geschwindigkeit benötigen, um einen Planeten zu explodieren, da die Aufprallenergie KE = m/2 mal das Quadrat der Geschwindigkeit betragen würde. Pumpen Sie es also mit einer hohen Ruhemasse auf nahezu Lichtgeschwindigkeit auf, und Sie könnten die Kruste des Planeten weit aufbrechen und geschmolzenes Material von unterhalb des Mantels spucken. Der Planet würde überleben, aber nichts, was darauf lebte.

Laser werden von Science-Fiction überverkauft. An diesem Punkt können wir ihre Leistung nicht so weit aufbauen, dass sie so viel Schaden anrichtet. Ein Flugzeug vom Himmel werfen oder einen Spionagesatelliten blenden, ja, aber einen Planeten stören? Auf keinen Fall. Angenommen, Laser werden eines Tages 10 50 mehr Leistung haben als heute, könnten sie in der Lage sein, die Kruste eines Planeten zu durchdringen und wie oben Schaden zu verursachen.

Um einen Planeten vollständig zu zerstören, wäre die Sterilisation der Oberfläche für militärische Zwecke sicherlich ausreichend. Die Verbreitung tödlicher Bakterien würde also funktionieren, ebenso wie das Beschießen des Planeten mit Laserstrahlen - nicht um bis zum geschmolzenen Kern zu gelangen, sondern um die Temperaturen genug zu erhöhen, um die Atmosphäre oder nur die Hydrosphäre zu vertreiben. Dies wiederum würde den Planeten als militärische Bedrohung eliminieren und für die zukünftige Nutzung verfügbar machen.

Präsident, CEO und Gründer von Smart Science

Das offensichtliche Problem ist, wie viel Energie auf den Planeten übertragen werden muss, damit er explodiert. Damit der gesamte Planet explodieren kann, muss sein Kern verdampfen und dies unter extremem Druck, wobei viele Materialien bis zu ungeheuerlichen Temperaturen flüssig bleiben. Die zweite und weniger offensichtliche Frage ist, wie diese Energie zum Kern des Planeten geleitet werden kann, indem sie die Kruste und den Mantel passiert, ohne dabei den größten Teil der Energie zu verlieren.

Um die Energie in das Zentrum des Planeten zu bringen, kann ich nur sehen, dass ich dort ein Loch bohre. Der flüssige Mantel würde ein solches Loch jedoch in Millisekunden, wenn nicht sogar schneller, kollabieren. Die Leistung, die an den Kern gesendet werden muss, wäre außer Sichtweite gigantisch, um die gesamte Energie in Millisekunden zu liefern.

Angesichts wirklich unbegrenzter Energie und astronomischer Kraft ist hier das Szenario. Ein leistungsstarker Laser (vielleicht vom Röntgentyp) trifft den Planeten von einem geosynchronen Satelliten. Es muss geosynchron sein, da sich das Loch während des Bohrens nicht bewegen kann. Der Laser verdampft alle Materialien, die er trifft und bohrt sich in den Planeten. In kürzester Zeit trifft es auf den Flüssigkeitsmantel, der unter hohem Druck steht (und immer höher wird, wenn Sie durch den Außenmantel in den Innenmantel gelangen). Das Magma im Mantel wird in das Loch stürzen, weil es flüssig ist und unter hohem Druck steht. Die Geschwindigkeit hängt von der Viskosität und dem Druck des Magmas ab. Der Laser muss den Kern erreichen, eine riesige Entfernung, bevor das Loch kollabiert. Dann verdampft ein weiterer Impuls von einer viel größeren Energiequelle eine ausreichende Menge des Kerns, um den Planeten zu sprengen.

Die Kräfte sind im wahrsten Sinne des Wortes unvorstellbar. Die Explosion muss den Druck im Zentrum des Planeten überwinden und genügend Energie haben, um die gesamte Masse des Planeten mit Geschwindigkeiten über der Fluchtgeschwindigkeit nach außen zu bewegen.

Übrigens, wenn der Todesstern viel weiter vom Planeten entfernt ist als die geosynchrone Umlaufbahn, kann er immer noch die schmutzige Tat vollbringen. Möglicherweise muss es sein, wenn der Planet sich seines bevorstehenden Untergangs nicht bewusst sein soll. Aber die Parameter werden sich in diesem Fall erweitern und den Leistungs- und Energiebedarf erhöhen.

Science-Fiction-Autor

Viele Leute haben viel Zeit damit verbracht, genau herauszufinden, wie viel Energie der Todesstern benötigt, um Alderaan zu zerstören, und es wurden viele Theorien darüber aufgestellt, wie das überhaupt funktionieren könnte, die darauf hindeuten, dass es sich um Schwerkraft oder Antimaterie handelte (mein Favorit) oder eine andere Kraft anstelle eines herkömmlichen (aber äußerst leistungsstarken) Lasers. All das überlasse ich Leuten, die viel schlauer sind als ich.

Aber was den Rest des Todessterns betrifft, sollte es theoretisch möglich sein. Schließlich gibt es im Raum keine Gewichts- oder Massenbeschränkungen. Solange Sie die Materialien haben, können Sie Objekte beliebiger Größe zusammenstellen. Dank der Trägheit bewegt sich das fertige Objekt, sobald es einmal in der Lage ist, einen Vortrieb zu geben, weiter, bis Sie einen Weg finden, seinem Schwung entgegenzuwirken. Auch das Manövrieren wäre dank der völligen Reibungslosigkeit einfach. Üben Sie auch nur einen kleinen Druck auf eine Seite aus und ändern Sie die Flugbahn vollständig.

Solange Sie nicht versuchten, den Todesstern aufzuhalten, konnten Sie mit kleinen Jets seinen Winkel und seinen allgemeinen Kurs ändern. Sie würden riesige Mengen an Material benötigen, um das Ding überhaupt zu bauen, aber wenn Sie Asteroiden und tote Planeten abbauen können, ist das kein Problem, und meteorisches Eisen wäre perfekt für seinen Bau.

Obwohl der Todesstern groß ist, ist er zu klein, um seine eigene natürliche Schwerkraft zu haben, zumindest in merklichem Maße. Selbst der zweite Todesstern war nur ein Viertel so groß wie unser Mond, was bedeutet, dass er ein Viertel seiner Schwerkraft oder etwa ein Achtel der Erdanziehungskraft hätte, also müsste eine Art Gravitationsgenerator an Bord sein, oder der gesamte Todesstern würde benötigt drehen, um die Schwerkraft zu erzeugen. Aber da auch kleinere Schiffe wie der Millennium Falcon über Schwerkraft verfügen, ist die Krieg der Sterne Das Universum hat dieses spezielle Problem vor langer Zeit eindeutig überwunden.

Ebenso haben sie Energie genug genutzt, um Hyperantriebe zu erzeugen, was bedeutet, dass sie Generatoren bauen können, die groß genug sind, um den Todesstern anzutreiben, und sie haben genug Platz an Bord, um zusätzliche Generatoren nur für Waffen aufzustellen, damit sie ihre Planetenkiller-Waffe abfeuern können ohne die Lebenserhaltung zu verlieren.

Also, ja, ich würde sagen, vorausgesetzt, Sie könnten die Frage nach dieser Planeten-Killer-Waffe lösen, herausfinden, wie man künstliche Schwerkraft erzeugt, lernen, wie man Asteroiden abbaut, und Generatoren herstellen, die stark genug sind, um eine mondgroße Raumstation zu betreiben. Es sollte wissenschaftlich möglich sein, den Todesstern tatsächlich zu bauen.


Würde der Planet ohne Schwerkraft explodieren? - Astronomie

Einstein sagte, es gibt keine Gravitationskraft. Masse zieht keine Masse über eine Entfernung an. Stattdessen krümmt es die Raumzeit. Wenn es keine Kraft gibt, wie erklärt man dann die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft? Objekte sollten nur bei Krafteinwirkung beschleunigen, ansonsten sollten sie eine konstante Geschwindigkeit beibehalten. Einige der Erklärungen, die ich online gefunden habe, beziehen sich auf Äquivalenz und das Gedankenexperiment eines auf der Erde stehenden Mannes, der die gleiche g-Kraft erfährt wie ein Mann in einer Rakete, die im Weltraum beschleunigt wird. Ich verstehe, warum diese Bedingungen dieselben sind, aber ich verstehe nicht, wie das einen Ziegelstein, der von einem Gebäude fällt, mit 9,8 m/s 2 beschleunigt. Auch in diesem Gedankenexperiment wird eine Kraft ausgeübt (der Schub der Rakete).

Dies ist vielleicht die häufigste Frage zur Allgemeinen Relativitätstheorie. Wenn die Schwerkraft keine Kraft ist, wie beschleunigt sie dann Objekte?

Die Allgemeine Relativitätstheorie sagt, dass Energie (in Form von Masse, Licht und anderen Formen, in denen sie auftritt) der Raumzeit sagt, wie sie sich biegen soll, und die Biegung der Raumzeit sagt dieser Energie, wie sie sich bewegen soll. Das Konzept der "Schwerkraft" ist dann, dass Objekte entlang der Krümmung der Raumzeit fallen. Der Pfad, dem Objekte folgen, wird als "Geodäte" bezeichnet. Beginnen wir damit, die Biegeseite der Dinge zu betrachten, und dann kommen wir zurück, um uns die Geodäten anzusehen.

Der Betrag der durch ein Objekt induzierten Biegung steht in direktem Zusammenhang mit der Energie dieses Objekts (normalerweise ist der wichtigste Teil seiner Energie seine Massenenergie, aber es kann Ausnahmen geben). Die Masse der Sonne ist der größte Beitrag zur Biegung in unserem Sonnensystem. So sehr, dass es die Krümmung der Raumzeit durch die Erde so weit in den Schatten stellt, dass wir die Erde in sehr guter Näherung als masselos betrachten können, wenn sie sich um die Sonne bewegt (wir nennen dies das Testteilchenlimit). Wenn Sie auf der Erde stehen, dominiert die Erdmasse die Krümmung der Raumzeit über Ihre eigene, und Sie können sich in jeder Hinsicht als masseloses Testteilchen behandeln. Um ehrlich zu sein, verzerrt man jedoch die Raumzeit um sich herum nur ein winzig kleines bisschen, und das hat als Reaktion darauf einen Einfluss auf die Erde.

Kommen wir nun zurück zu diesen Geodäten. Ein Körper, der eine geodätische Bewegung durchmacht, spürt keine Kräfte, die auf sich selbst einwirken. Es folgt einfach dem, was es sich wie eine "Abwärtsneigung durch die Raumzeit" anfühlt (so beeinflusst die Biegung die Bewegung eines Objekts). Die spezielle Geodäte, der ein Objekt folgen möchte, hängt von seiner Geschwindigkeit ab, aber vielleicht überraschenderweise nicht von seiner Masse (es sei denn, es ist masselos, in diesem Fall entspricht seine Geschwindigkeit genau der Lichtgeschwindigkeit). Es gibt keine Kräfte, die auf diesen Körper einwirken, wir sagen, dieser Körper befindet sich im freien Fall. Die Schwerkraft wirkt nicht als Kraft. (Wenn der Körper größer als ein Punkt ist, können auf ihn Gezeitenkräfte wirken, die aufgrund eines Unterschieds in der Gravitationswirkung zwischen den beiden Enden des Körpers auftreten, aber wir ignorieren diese.)

OK, also schauen wir uns diese geodätischen Dinge etwas genauer an. Wie sehen Sie aus? Wenn wir auf der Erdoberfläche stehen und einen Ball in die Luft werfen, wird er eine Parabel durch den Weltraum ziehen, während er aufsteigt und dann auf die Erde zurückfällt. Dies ist die Geodäte, der es folgt. Es stellt sich heraus, dass dieser Weg bei entsprechender Definition einer geraden Linie durch die vierdimensionale Raumzeit entspricht, wenn die Raumzeit gekrümmt ist. Was hat das mit dem zu tun, was wir als Erdbeschleunigung bezeichnen?

Wählen wir ein Koordinatensystem basierend auf unserem Standort auf der Erde. Wir sagen, dass ich am Ursprung bin, und definieren, dass wir den Ball zum Zeitpunkt t = 0 in die Luft werfen (dies gibt dem Ort im Wesentlichen einen Namen, mehr nicht). Wir können die Position des Balls in der Raumzeit in diesem Koordinatensystem mit einem geeigneten Parameter (den wir einen "affinen Parameter" nennen) beschreiben. Wenn sich der Ball durch die Raumzeit bewegt, wird seine Position in der Raumzeit durch geeignete Funktionen dieses Parameters angegeben. Wir können die Dinge leicht umschreiben, um ihre Position im Raum mit ihrer Position in der Zeit in Beziehung zu setzen. Wenn wir uns dann diese Flugbahn ansehen, scheint es, dass das Objekt in Richtung Erde beschleunigt, was zu der Idee führt, dass die Schwerkraft als Kraft wirkt.

Was jedoch wirklich passiert, ist, dass die Bewegung des Objekts in unserem Koordinatensystem durch die geodätische Gleichung beschrieben wird. Wenn Sie etwas Mathematik wollen, sieht diese Gleichung wie folgt aus:

(Bild mit freundlicher Genehmigung von http://en.wikipedia.org/wiki/Geodesic_equation#Affine_geodesics)

Dabei beschreibt x (mit hochgestellten griechischen Indizes) die Position der Kugel in unserem Koordinatensystem. Die Indizes geben an, ob es sich um die x,y,z oder Zeitkoordinate handelt. Der Parameter t, auf den die Ableitungen bezogen werden, ist in diesem Fall der affine Parameter, er ist als "Eigenzeit" des Objekts bekannt (bei langsam bewegten Objekten können wir uns t als die Zeitkoordinate in unserer Koordinate vorstellen System). Der erste Term in dieser Gleichung ist die Beschleunigung des Objekts in unserem Koordinatensystem. Der zweite Begriff beschreibt die Wirkung der Schwerkraft. Das Ding, das wie ein Teil eines Henkersspiels aussieht, wird Verbindungssymbol genannt. Es kodiert alle Auswirkungen der Krümmung der Raumzeit (sowie Informationen über unsere Wahl des Koordinatensystems). Es gibt hier tatsächlich sechzehn Begriffe: Es ist in einer Konvention namens Einstein-Summierungskonvention geschrieben. This shows that the effects of the bending of spacetime change the acceleration of an object, based on its velocity through not only space but also through time.

If there is no curvature to spacetime, then the connection symbols are all zero, and we see that an object moves with zero acceleration (constant velocity) unless acted upon by an external force (which would replace the zero on the right-hand side of this equation). (Again, there are some technicalities: this is only true in a Cartesian coordinate system in something like polar coordinates, the connection symbols may not be vanishing, but they're just describing the vagaries of the coordinate system in that case.)

If there is some bending to spacetime, then the connection symbols are not zero, and all of a sudden, there appears to be an acceleration. It is this curvature of spacetime that gives rise to what we interpret as gravitational acceleration. Note that there is no mass in this equation - it doesn't matter what the mass of the object is, they all follow the same geodesic (so long as it's not massless, in which case things are a little different).

So, what good is this geodesic description of the force of gravity? Can't we just think of gravity as a force and be done with it?

It turns out that there are two cases where this description of the effect of gravity gives vastly different results compared to the concept of gravity as a force. The first is for objects moving very very fast, close to the speed of light. Newtonian gravity doesn't correctly account for the effect of the energy of the object in this case. A particularly important example is for exactly massless particles, such as photons (light). One of the first experimental confirmations of general relativity was that light can be deflected by a mass, such as the sun. Another effect related to light is that as light travels up through the earth's gravitational field, it loses energy. This was actually predicted before general relativity, by considering conservation of energy with a radioactive particle in the earth's gravitational field. However, although the effect was discovered, it had no description in terms of Newtonian gravity.

The second case in which the effect of gravity vastly differs is in the realm of extremely strong gravitational fields, such as those around black holes. Here, the effect of gravity is so severe that not even light can escape from the gravitational pull of such an object. Again, this effect was calculated in Newtonian gravity by thinking about the escape velocity of a body, and contemplating what happens when it gets larger than the speed of light. Surprisingly, the answer you arrive at is exactly the same as in general relativity. However, as light is massless, you once again do not have a good description of this effect in terms of Newtonian gravity, which tells you that there has to be a more complete theory.

So, to summarize, general relativity says that matter bends spacetime, and the effect of that bending of spacetime is to create a generalized kind of force that acts on objects. However, it isn't a force as such that acts on the object, but rather just the object following its geodesic path through spacetime.


Would planet explode without gravity? - Astronomie

Unsere dritte Klasse hat die Schwerkraft und die Bewegung von Objekten studiert. Wir hatten eine Frage: Wenn die Erde keine Schwerkraft mehr hätte, würden dann Gebäude und andere mit der Erde verbundene Strukturen wegschweben?

Wir möchten unsere Antwort damit beginnen, dass wir sicher sind, dass Ihnen klar ist, dass dies niemals passieren kann. Die Erde hat Masse, genau wie jedes andere feste Objekt (einschließlich Sie). Es ist die Masse der Erde, die bewirkt, dass sie Schwerkraft hat, und um keine Schwerkraft zu haben, müsste die Erde keine Masse haben. Aber wenn die Erde keine Masse hätte, wäre sie nicht mehr da!

Stellen wir uns nun jedoch vor, wir könnten die Schwerkraft auf magische Weise ausschalten, während wir die Erde hinter uns lassen. Was mit den Dingen auf der Erde passieren würde, hängt davon ab, wie sie befestigt sind. Wie Sie wissen, dreht sich die Erde mit ziemlicher Geschwindigkeit (Sie bewegen sich am Äquator allein aufgrund der Erdrotation mit über tausend Meilen pro Stunde). Now if you spin something around your head on a string, it goes around in a circle until you let go of the string. Dann fliegt es geradlinig davon. Wenn der Kreis sehr groß ist, dann ist die Gerade zunächst fast gleich dem Kreis -- aber nach kurzer Zeit werden die beiden Pfade sehr unterschiedlich sein, da der Kreis sich biegt, die Gerade aber nicht .

Das "Ausschalten" der Schwerkraft ist analog zum Loslassen der Saite. Dinge, die nicht auf andere Weise mit der Erde verbunden sind, würden in einer geraden Linie in den Weltraum fliegen, die sie von der Erdoberfläche entfernen würde. In Gebäuden schwebten die Menschen sanft nach oben, bis sie gegen die Decke stießen. Outdoors, however (or in buildings with GIANT ceilings), things would start floating away from the Earth gently but eventually go much faster, as their straight lines took them farther and farther away from the circular path that the spinning Earth takes. The Earth's atmosphere itself would also float off into space, for the same reason! Some things (like trees and most buildings) are rooted into the Earth. They would not fly off because they are being held down. In fact, the force you would need to hold on and keep yourself from flying away from the Earth is very weak, only about 0.3% as strong as the force of gravity (and even weaker away from the equator). However, things which are holding on to the Earth would eventually have problems too -- the Earth itself would most likely break apart into chunks and float off into space, since it is only held together by gravity also!

Anyway, we hope that you enjoyed the answer. Like we said to start with, though, you should remember that this could never happen!

Diese Seite wurde zuletzt am 27.06.2015 aktualisiert.

Über den Autor

Karen Meister

Karen war von 2000-2005 Doktorandin bei Cornell. Anschließend arbeitete sie als Forscherin in Galaxien-Rotverschiebungsstudien an der Harvard University und ist jetzt an der Fakultät der University of Portsmouth in ihrem Heimatland Großbritannien. Ihre Forschung konzentrierte sich in letzter Zeit darauf, die Morphologie von Galaxien zu nutzen, um Hinweise auf ihre Entstehung und Entwicklung zu geben. Sie ist die Projektwissenschaftlerin für das Galaxy Zoo-Projekt.


Lost In Space Without a Spacesuit? Here's What Would Happen (Podcast)

Paul Sutter is a research fellow at the Astronomical Observatory of Trieste and visiting scholar at the Ohio State University's Center for Cosmology and Astro-Particle Physics. Sutter is also host of the podcasts Ask a Spaceman and RealSpace, and the YouTube series Space In Your Face. He contributed this article to Space.com's Expert Voices: Op-Ed & Insights.

You've gone and done it. You've found yourself "spaced": tossed out of the airlock of a capsule or space station without a spacesuit. Panicking, you desperately try to get yourself back to safety. How long do you have to find a source of both air and air pressure?

Spoiler alert: not long. Twist ending: longer than you think.

Blown out of proportion

First off, you're not going to explode, and your blood's not going to boil. Just because there's zero pressure outside doesn't mean that your body suddenly loses all cohesion. You may have noticed a particularly useful organ that covers you from head to toe &mdash you know, skin. It does a really great job of keeping your insides inside. It's a little bit elastic, but not much, and it's perfectly capable of preventing your guts from spilling out all over space. It also keeps your blood pressure high enough to stop your blood from boiling. [Our Favorite 'Gravity' Movie Moments: Astronauts, Spaceships & Space Junk (Oh, My! )]

But just because you won't explode doesn't mean you won't inflate. The nitrogen dissolved in your bloodstream near the surface of your skin will collect itself into little bubbles. These bubbles expand, puffing you out to around twice your size, starting at your hands and feet and moving in. It's a real thing: it's called ebullism. Sure, you'll look like the worst balloon animal ever, and you'll feel pretty miserable, but you won't be dead…at least not right away. Left unchecked, the inflated bubbles will cause significant tissue damage, but other things will kill you first.

Chilling out

The temperature &mdash or rather, the lack of temperature &mdash won't get you right away, either. The reason you can get hypothermia so quickly from lukewarm water isn't the temperature of the water itself, it's that water is really, really good at conducting and convecting heat away from you. Any heat your body's metabolism produces gets sucked away. That's why scuba divers wear wetsuits: to trap a layer of water and prevent it from carrying away that precious body heat. In a vacuum, there's no convection &mdash and no conduction, either. That only leaves radiation. Every human is glowing, in the infrared spectrum, from radiating heat at about 100 watts. A light bulb used to be the perfect analogy for the energy output of a person, until we all switched to CFLs and LEDs. But you still get the idea. Usually we don't notice all this lost energy: swaddled in an insulating layer of air, and warmed by the sun above our heads and the ground beneath our feet, our thermal output is more than matched by the thermal input of our environment. We can happily radiate all day long. [NASA's Futuristic Z-2 Spacesuit: How It Works (Infographic ) ]

In space there's nothing to insulate you, so eventually you'll freeze to death. But fortunately, that loss of 100 watts of heat isn't all that much compared to the sheer mass of your body. You ever notice how long it takes to boil a pan of water, or how long it takes for a pile of snow to melt? In the vacuum of space, you're not turning into a popsicle anytime soon.

What ultimately dooms you is your body's own traitorous circulatory system. There's no air in space (it's kind of part of the definition), which means there's no oxygen. But your blood doesn't know that. It cycles past your lungs, ready to pick up another O2 hitchhiker, and keeps on going &mdash with or without a passenger. Your heart keeps beating, and that oxygen-deprived blood goes wherever it's supposed to go.

Brain drain

Starved of oxygen, your think-box goes into shutdown mode to conserve energy. About 15 seconds after leaving the safety of the airlock, you lose consciousness. You're not a corpse yet, though. If some good (space) Samaritan pulls you back to safety within a minute or two, you'll be all right. Irgendwie. I mean, there's all the ebullism and flash-frozen skin. Oh, and a bonus nasty sunburn from all that raw unfiltered UV radiation. But that's survivable, if a bit uncomfortable.

Unfortunately, if you're left in space past the 2-minute mark, all your other organs will have to shut down from the lack of oxygen too, which in medical circles is called "dead."

And for Armstrong's sake, do nicht hold your breath. I'm no biologist, but I'm pretty sure that the valves and tubes that make up your throat were not meant to hold a lungful of atmospheric-pressure air against a pure vacuum. If you attempt to keep a big breath in, you'll experience the same thing that scuba divers do if they ascend too quickly from deep waters: ruptured lungs.


3 Antworten 3

For Question 1, if he's in orbit, and assuming he started at a fully rested position (not spinning or anything) he could likely detect it using Tidal Forces. If he went entirely limp, gravity would slowly pull him into a position that he could use to determine which way was down and which was up. This works because part of his body is technically in a larger orbit than the other, so they'll slowly stretch apart. He would either end up with his feet pointed down (if his center of gravity is low in his suit) or feet up if his center of gravity is high. Note that "slowly" probably means several orbits. I know you said he doesn't have any objects, but if he can improvise something like a line or string with a weight on the end, that would work better for this than just using his own body.

For Question 2: He won't be able to detect the gravity, as the turbulence of the plasma will prevent him from getting stable. However, he can form a Y shape (arms out and up, legs together) then theoretically he'll end up falling feet first into the Sun as that's the most aerodynamic shape. So if he does that and waits a while, he could be fairly confident that his head is "up" - or at the very least, that it's not down.

Humans can't tell the difference between gravity and acceleration, they're indiscernible. Without vision, the astronaut would need to rely entirely on their vestibular system. The vestibular system on its own doesn't do a really great job. It needs the feedback from the visual system and proprioceptors. The astronaut will have proprioception, but without anything to push against, it's nearly pointless.

Maybe, but probably not. Humans can detect acceleration, sort of, but can not detect velocity. Even then we can't detect low levels of acceleration, especially accelerations aligned with our bodies. The astronauts first clue they were near a planet would likely be when the were entering the atmosphere. I was a licensed skydiver for several years, do know what freefall feels like? Windy, it does not feel like falling (except during the first couple seconds).

Not very likely at all. There are a lot more things to worry about Innerhalb the Sun than which way is up. Even if that was the astronauts primary concern and focus, the problem is the same as for a planet, but further confused by being crushed and immersed in the plasma currents. Have you ever been inside a crashing wave in the ocean? It's nigh impossible to determine which way is up. If the suit was perfectly protecting the astronaut from the temperature and pressure they would presumably only know something was going on because of the sound being transmitted through the suit changing as they reached different layers of the Sun. Even then it might be hard to tell if they were in the atmosphere of a planet or in the Sun.

Only when he stops falling (i.e., when he hits the floor). A little earlier, if the planet has atmosphera.

An astronaut as you describe it is in free fall. All of the particles in his body feel the same acceleration, so he has no way of sensing which it has acceleration (when you stand on the ground, your feet feel the force on the ground needed to annulate acceleration due to gravity, which is what you are actually feeling).

Even if the speed becomes so big to begin having relativistic effects, for him everybody will be normal (if he had a watch that he could test by touch, he would not feel any time dilation/contraction).

Once he enters an atmosphera, he will begin sensing friction. Of course, that will not mean that he will know where down is, because friction will just mean a deceleration is applied with the direction opposite of his velocity. If he is facing in the direction of his movement, he will feel some force pushing his front body back.

If the direction of movement becomes down, he will feel that such forces increases progresively, as the atmosphera becomes denser and denser. He may feel the heat, too.

Of course, once he reaches the ground, what remains of him cannot continue advancing. The impact at terminal speed should give a good indication of what the direction of gravity is and after all, each reamining chunk of astronaut (if any) feels the force the ground applies on it to compensate to gravity (since he is subject to gravity and does not move, the ground is exerting the force needed to compensate gravity).

If the planet has no atmosphera, the first hint of the action of gravity would be act of landing (and cratering) such planet.


Why do heavy elements coalesce in planetoids?

If we believe that heavy elements are created in nucleosynthesis when supernovas explode, why would the heavy elements thus created coalesce during planet formation? Why did gold and silver, copper, etc. form in veins where it could be mined? I assume these heavy elements are thoroughly intermixed in the explosion of a supernova. Why do they come together again in planetary formation? Why wouldn't they just be scattered everywhere like a little gold dust in everything?

#2 ColoHank

If we believe that heavy elements are created in nucleosynthesis when supernovas explode, why would the heavy elements thus created coalesce during planet formation? Why did gold and silver, copper, etc. form in veins where it could be mined? I assume these heavy elements are thoroughly intermixed in the explosion of a supernova. Why do they come together again in planetary formation? Why wouldn't they just be scattered everywhere like a little gold dust in everything?

Here's a guess: Because each atom has a natural affinity for others of its own kind and for other chemically related elements. That's why members of the platinum group of elements, for example, are usually found together. The movement of crustal plates by tectonism and the resultant mixing of crustal materials at depth are mechanisms which would afford opportunities for those elements to coalesce and become locally concentrated.

#3 Jay_Bird

No-one wants to be the last kid picked forming up a schoolyard team. But often the precious metals we quest for are concentrated by a similar process.

Molten rock in a coalescing planet may be a pretty homogeneous mixture. As it cools some heavier elements may sink (forming a heavy core), and elements that are less reactive will be among the last to crystallize out of the melt. Those last constituents to crystallize can be the "interesting" minerals that become gold or other noble metals in the last quartz veins formed in the rock as it cools, or elements concentrated in the volatile (water and dissolved gas)-rich last bit of the molten rock that crystallizes at a lower temperature than the main mass. These late-crystalizers that remain fluid after most of the rock mass form the 'veins' that filled fractures in the main rock mass before cooling.

In other cases, on earth, the movement of water through the rock mass transports and chemically concentrates soluble minerals. Uranium deposits in sandstones, or the metal-concretions in sandstones ("Moqui Marbles" in SW USA, or "blueberries" in Mars rover studies) form that way.

#4 llanitedave

If we believe that heavy elements are created in nucleosynthesis when supernovas explode, why would the heavy elements thus created coalesce during planet formation? Why did gold and silver, copper, etc. form in veins where it could be mined? I assume these heavy elements are thoroughly intermixed in the explosion of a supernova. Why do they come together again in planetary formation? Why wouldn't they just be scattered everywhere like a little gold dust in everything?

Two good answers so far, so I'll try my hand too. If you're talking about the most primitive bodies that condense from a protoplanetary nebula, then yes, it's likely that gold and other metals are scattered randomly about in the dust that makes the body. As the body grows, however, it starts to retain heat -- both the heat of increasingly-severe impacts, and the decay of radioactive elements. If the body grows large enough, then it can no longer dissipate the heat as fast as it accumulates, and it begins to melt internally. This melting allows elements and compounds to sort themselves by density, which is why iron and nickel and the heaviest elements tend to accumulate at the core of the body.

The differentiation is not completely efficient, however, so small amounts of those elements will always remain scattered throughout the lighter crust.

The next phase is the interaction of volcanism and water. Hot water deep underground has amazing powers of chemical activity, and as it circulates through different types of rock, minerals can become dissolved away, or concentrated through precipitation. For this, we are no longer talking about astronomy, but we enter the realm of geology.

Astronomy is the creation of stardust. Geology and biology refer to its re-processing in and on a small orbiting rock.


What Would Happen If the Moon Exploded?

The effect that the explosion of the moon would have on Earth depends on the nature of the blast. If the moon were atomized, the result would be extremely different than if it broke into large chucks, which would fly off in every direction. The former event would have serious repercussions for the planet, in terms of gravity, average length of a day, and the tides, whereas the latter event would be the end of all life on Earth.

If the explosion of the moon caused it to simply disintegrate, with no sizable chunks remaining to hit the Earth, the effects on the planet would be entirely gravitational. The worst problem would be the lack of gravitational pull on the Earth, allowing the planet to revolve faster, resulting in shortened days. With only the sun's gravitational influence, the tidal ebb and flows would be slowed. The difference between high and low tides would be reduced, meaning the tidal drag, which slows the Earth down, would decrease, resulting in a six- to eight-hour day. Another problem would be that the planet’s center of gravity would change, adding more of a wobble to Earth's orbit around the sun. The Earth’s climate is affected by the 23.5 degree tilt of the Earth's axis. Without the stabilizing presence of the Moon, there would be dramatic climate changes.

On the other hand, a violent explosion of the Moon that created huge, hurtling debris chunks would inevitably cause the total extinction of all life on Earth. When the debris hit the surface of the Earth, the planet would be battered beyond recognition, and all civilizations would be obliterated.



Bemerkungen:

  1. Jafar

    Ich entschuldige mich, aber meiner Meinung nach gestehen Sie den Fehler ein. Ich kann meine Position verteidigen. Schreib mir per PN, wir reden.

  2. Manolo

    Ich glaube, ich mache Fehler. Ich bin in der Lage, es zu beweisen. Schreiben Sie mir in PM, sprechen Sie.

  3. Tojagrel

    Es kommt mir überhaupt nicht nahe.

  4. Lukacs

    Kam zufällig im Forum und sah dieses Thema. Ich kann Ihnen mit Rat helfen.

  5. Arajar

    Sie liegen falsch. Ich schlage vor, darüber zu diskutieren. Schreib mir per PN, es spricht mit dir.

  6. Natilar

    Ein Einspruch dagegen.



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