Kann ein Asteroid durch die Sonne fliegen?

Ich sehe mir eine Geschichte an, in der die Erde von einem Asteroiden getroffen wird, der sehr schnell fliegt. Dies muss eine völlige Überraschung sein, und ich möchte noch eine Meile weiter gehen, als nur die vollständig gültige Lösung dafür aus dem Weltraum zu geben.

Ich möchte, dass der Asteroid durch die Sonne kommt und danach die Erde trifft.

Der fragliche Asteroid kann jede Geschwindigkeit zwischen 0,1 c und 0,9 c erreichen , um dies zu erreichen. Gründe für die Geschwindigkeit sind irrelevant, aber ein Auswurf aus einer heftigen Explosion von Neutronensternen oder eine Art Sonnensegel, das den Asteroiden beim Vorschieben ablatiert, kann man sich beliebig vorstellen.

Der Asteroid sollte groß genug sein, um die Erde zu treffen, nachdem er die Sonne durchquert hat. Es spielt keine Rolle, ob das Ergebnis auf der Erde nur ein Krater von der Größe eines Tennisballs sein wird oder die Erde auseinander reißen wird. Es muss nur die Oberfläche erreichen.

Ich möchte, dass die Sonne danach relativ unverändert bleibt.

Zusätzliche Überlegungen können die Sonnenauswürfe sein, die sich mit dem Asteroiden fortbewegen könnten.

Die Hauptfrage lautet: Kann ein Asteroid, der zwischen 0,1 ° C und 0,9 ° C fliegt , durch die Sonne fliegen und die Erde treffen?

Die folgenden Ergänzungen und Überlegungen zur Antwort sind willkommen, aber nicht obligatorisch .

  • Ich möchte, dass die Sonne danach relativ unverändert bleibt.
  • Der Einschlag des Asteroiden auf der Erdoberfläche.
  • Sternmasse, die mit dem Asteroiden kommen kann.
Wenn das Objekt hart und dicht genug und groß genug wäre und sich schnell genug bewegen würde, könnte ein kleiner Kern auf der anderen Seite herauskommen. Vielleicht mit ein bisschen Handwavium?
Möchten Sie, dass es durch das Zentrum der Sonne geht oder schräg an der Oberfläche vorbeigeht, ist das in Ordnung?
@ Alexander schräg ist in Ordnung. Kanten und so auch.
Um es einfach zu machen, nein. Die Sonne wird so heiß, dass jede Art von Material (von dem wir gehört haben) schmilzt und dann verdampft, bevor es überhaupt die Oberfläche erreicht.
Die Erde könnte morgen als völlige Überraschung getroffen werden, ohne so etwas überwachen wir nicht genug vom Himmel, um einige Rouges zu erkennen.
@John Ja, ich weiß, wie im ersten Absatz, zweiter Satz nach dem "und" erklärt.
@John Außerdem haben wir besondere Schwierigkeiten zu beobachten, ob etwas aus der Richtung unserer Sonne kommt.
@ MrSir100 (Das hätte eine Antwort sein sollen, aber) Wenn sich der Asteroid mit einem erheblichen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit bewegt, würde er in wenigen Sekunden den ganzen Weg durch die Sonne passieren. Ich vermute, dass ein Asteroid von angemessener Größe einige Sekunden lang sehr hohen Temperaturen standhalten könnte. (Ob es überleben könnte, wenn es mit Millionen Tonnen Wasserstoff beschossen wird, der mit einem hohen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist, ist natürlich eine ganz andere Sache.)
Nur neugierig, aber wie es scheint, ist dies für eine Science- Fiction -Geschichte, wie wichtig ist es wirklich? Viele Bücher und Filme sind technisch nicht korrekt – wie viele Filme zeigen einen „Hacker“ an einem Computer, auf dessen Gesicht der Bildschirm „projiziert“ wird? Damit das tatsächlich passiert, würde die Photonenkanone es auf ihr Gesicht projizieren, also bräuchten sie einen Spiegel, um es zu sehen, und das ignoriert das Augenschadenspotential. Es gibt auch andere Wege. Was wäre, wenn es nicht durch die Sonne käme, sondern in der Gravitationsquelle hängen blieb, was einen „Schleuder“-Effekt hatte?
@CM in gewisser Weise spielt es keine Rolle. Doch das Hinzufügen solcher Details kann eine Geschichte so viel lebendiger machen. Außerdem konzentriere ich mich auf ein intelligenteres Publikum. Zu verhindern, dass einige von etwas übertrieben Lächerlichem abgeschreckt werden, hilft bei der Leserbindung. Du hast Recht, dass man in einer Geschichte mit ziemlich viel davonkommen kann. Die gegebenen Antworten werden mir sehr dabei helfen, einzuschätzen, wie viel ich davon bekomme. Was hinzufügen und was nicht.
Entschuldigung, der begrenzte Platz für Kommentare hat mich davon abgehalten, deutlich zu machen, dass meine Frage teilweise rhetorisch war: Mein Ziel war/ist, Ihren Fokus weniger auf das „Ist es möglich“ zu lenken, sondern darauf, „wie man es dem beabsichtigten Publikum auf eine Weise präsentiert, die aufhört Unglaube". Ich habe die Frage wegen der Formulierung gelesen, die mich neugierig gemacht hat - von meiner technischen Seite (Physik). Meine künstlerische Seite (kreatives Schreiben) ruhte, bis ich anfing, mehr zu lesen. Ich vermute, Sie würden davon profitieren, wenn Sie hier mit einer kleinen Umformulierung Interesse und Kommentare / Antworten von beiden Seiten in anderen Lesern wecken würden.
Soweit ich weiß, glauben wir, dass es Teilchen gibt, die nicht mit Materie interagieren, wie wir sie kennen. Unterirdische Projekte versuchen, diese Partikel experimentell nachzuweisen (erfolglos, wie ich zuletzt gehört habe). Gibt es hier Potenzial für diese Partikel als Grundlage für eine Idee? Vielleicht Lebensformen und Schiffe, die aus diesen Partikeln bestehen? Und mit der Fähigkeit, Materie ihres Typs bei Bedarf in Materie unseres Typs umzuwandeln? Fliegen Sie mit beliebiger Geschwindigkeit durch die Sonne, erstellen Sie die Nutzlast für die Erde, nachdem Sie die Sonne verlassen haben, fliegen Sie durch die Erde und lassen Sie die Erde die Nutzlast von ihrem Schiff reißen (keine Interaktion).
@John "Rüpel"? Sind nur rote Asteroiden gefährlich? ;)
@BaldEagle Wenn Ihr Asteroid nicht mit Materie interagiert (um Reibung mit der Sonne zu vermeiden, darf er insbesondere nicht mit der elektrischen Kraft und dem entsprechenden Boson, dem Photon, interagieren), besteht keine Notwendigkeit, durch die Sonne zu gehen. Der Asteroid sollte in der Lage sein, einer Entdeckung zu entgehen, egal woher er kam, da er nicht mit den Photonen interagiert, die unseren Teleskopen das „Sehen“ ermöglichen.
Die Tatsache, dass das Senden von Masse durch einen Stern bei 0,9 ° C den Stern, ähm, verändert , ist ein wichtiger Handlungspunkt in Liu Cixins Science-Fiction-Roman Death's End . Die englische Übersetzung bezieht sich auf diese Art von Projektil als "Photoid".

Antworten (8)

NEIN.

Ich bin nicht sachkundig genug, um abzuleiten, was in diesem Szenario passieren würde, aber ich wette, Randall Munroe ist es. Genauer gesagt, er weiß, was mit einem Baseball passiert, der mit 0,9 °C vom Pitcher's Mound zur Home Plate wandert . Spoiler-Alarm: Der Ball schafft es nie, zumindest nicht in irgendeiner als feste Materie erkennbaren Form, geschweige denn als Ball.

Wenn wir die winzige Luftmasse betrachten, die der Baseball auf seinem Weg über die Hälfte des Baseball-Diamanten zu "durchschlagen" versucht, und im Gegensatz dazu, dass ein Asteroid mit der Masse des Plasmas verschoben oder beschleunigt werden muss, wenn er versucht, die Sonne zu durchdringen, Es sollte selbst Laien wie uns klar sein, dass es kein Objekt gibt, das das durchziehen könnte, während es gleichzeitig klein genug ist, um als Asteroid betrachtet zu werden.

  1. Erster Stopper: Trägheit. Egal wie schnell Ihr Asteroid fliegt, die Trägheit der Sonne wird ihn stoppen. Sie könnten denken: "Nun, wenn ich nur die Geschwindigkeit aufdrehe, sollte es dann nicht irgendwann reichen, um sich durchzusetzen?" Aber vergessen Sie nicht: Im Bezugssystem des Asteroiden wird er von einem Sonnenfleck getroffen , der sich mit 0,9 °C oder einer von Ihnen gewählten Geschwindigkeit bewegt. Wenn die Masse Ihres Asteroiden nicht tatsächlich mit einem Stück Sonne konkurriert (was ich sehr vermute, dass es nicht möglich ist und immer noch als Asteroid bezeichnet wird), wird es absorbiert, ohne die Trägheit der Sonne merklich zu beeinflussen.

  2. Zweiter Stopper: Verdampfung. (Oder wie ... Plasmabildung ...?) Wie auch immer wir es nennen, was mit Randals relativistischem Baseball ( Wundersamer Gegenstand, Major, Legendär ) passiert, wird mit Ihrem Asteroiden passieren. Vielleicht würde die Explosion die Leuchtkraft der Sonne tatsächlich ganz kurz erhöhen? Ich bin mir nicht sicher, aber es gibt definitiv nichts Solides mehr, das auf der anderen Seite herauskommen könnte.

FWIW, ich hatte genau den gleichen Gedanken; schneller ≠ besser. Schneller zu fahren erhöht eher die Interaktion zwischen den Massen. Ich kann dies nur plausibel sehen, wenn der Impaktor aus etwas besteht, das auf seiner Reise durch die Sonne kohärent bleiben kann, und Sie werden einen schwierigen Balanceakt zwischen zu schnellem Fahren und zu starker Erwärmung haben ein Ergebnis, und zu langsam zu fahren, dass Sie zu lange brauchen und ... sich zu stark aufheizen. Eine Art ablative Abschirmung könnte eine Antwort sein, außer dass wir dabei die Sonne nicht vermasseln wollen ...
Gute Überlegung! Ich hatte die Baseball-Frage vergessen. Der Baseball hatte das Problem, dass die Luft nicht schnell genug aus dem Weg gehen konnte. Das sowie die geringe Größe ließen es schnell verdunsten. Aber können wir einfach langsamer fahren/einen Asteroiden verwenden, der groß genug ist, damit der Asteroid die Ablation überlebt?
@Trioxidane, es sei denn, es ist selbstfahrend, siehe das Trägheitsproblem. Das ist nicht ganz so einfach, weil die Sonne selbst nicht viel Kohärenz hat, aber es gibt immer noch viel Masse , die Sie beiseite schieben müssen. Die Berechnung dieser Masse wäre wahrscheinlich hilfreich.
@Matthew the Sun kann durcheinander gebracht werden. Es ist nicht zwingend!
Das Baseball-Szenario unterscheidet sich sehr von dem, was wir hier haben. Größe (Quadratwürfelgesetz), Zusammensetzung und Geschwindigkeit sind sehr wichtig. Außerdem verstehe ich nicht, wo die Trägheit der Sonne eine Rolle spielt. "die Trägheit der Sonne beeinflussen". Trägheit wird durch nichts beeinflusst, sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Masse.
Es ist kein ganzer Teil der Sonne, sondern ein Zylinder von der Größe eines Asteroiden – und die einzige Hoffnung, die er hat, um zu überleben, besteht darin, viel schwerer zu sein als der Sonnenzylinder, auf den er trifft. Das ist jedoch keine so unmögliche Belastung, wie es scheinen mag – die äußeren Ränder der Photosphäre sind ein Hochvakuum.
Sie brauchen nicht einmal den relativistischen Baseball. Bedenken Sie, dass ein Photon – das sich immer mit Lichtgeschwindigkeit bewegt – in der Größenordnung von 100.000 benötigt wird, um vom Zentrum der Sonne zur Oberfläche zu gelangen. Der Asteroid oder Baseball oder was auch immer wird verdampfen, und die einzelnen Atome werden sich zufällig verteilen, lange bevor er jemals in die Nähe des Kerns kommt, geschweige denn auf der anderen Seite.
@jamesqf - es ist nicht erforderlich, dass es direkt durch den Kern der Sonne geht. Nur die Atmosphäre zu überfliegen, könnte als "durch" gelten.
@jdunlop (Die Klarstellung, dass "Überfliegen der Atmosphäre" in Ordnung wäre, kam, nachdem ich diese Antwort gegeben hatte. Ich habe diese Antwort unter der Annahme gegeben, dass "durch den Stern" bedeutet ... nun, eine Linie durch ihn ziehen, die eher so aussehen würde ein Akkord als eine Tangente.)

Bei bestimmten Werten von "durch" gebe ich ein klares Ja.

Um es klar zu sagen, die Sonne ist viel zu dicht, um einen nahezu zentralen Durchgang von irgendetwas weniger Dichtem als weißer Zwergmaterie nur mit Umlaufbahn- oder sogar Sonnenfluchtgeschwindigkeit zuzulassen; Ein solcher "Mittelschlag" -Aufprall würde dazu führen, dass ein so kleineres Objekt absorbiert wird und unter der Annahme einer Masse, die geringer ist als die eines Planeten wie der Erde oder der Venus, praktisch keine längerfristige Wirkung auf die Sonne selbst hat.

Eine Masse mit der Dichte eines Weißen Zwergs, die sich mit 0,1 C oder schneller bewegt, könnte möglicherweise direkt durch den Stern schlagen, aber dies wäre störend genug, um den Stern zu stören, um einen Effekt auf Planeten um ihn herum zu haben, ähnlich einer Supernova-Explosion – was ziemlich gut ist versagt das Desideratum „Sonne muss weitgehend unbeeinflusst bleiben“.

Sterne sind jedoch keine festen Objekte mit einer klar definierten Oberfläche wie ein Gesteinsplanet. Stattdessen sind sie Gasbälle mit stetig (oder unstetig) abnehmender Dichte, die vom Kern, wo die Fusion stattfindet, bis an die Grenzen der Atmosphäre reicht (nach einigen Definitionen für unsere Sonne nahe oder sogar jenseits der Umlaufbahn). von Merkur). Nach diesen Definitionen hat die Parker-Sonnensonde eine Umlaufbahn, die sie weit in unseren Mutterstern hineinführt.

Und das ist Ihre Lösung. Nein, nichts in dem Größenbereich, den Sie vernünftigerweise als "Asteroiden" bezeichnen würden, kann zentral durch die Sonne (oder einen anderen Hauptreihenstern) fliegen, aber es kann die Atmosphäre der Sonne passieren und, wenn seine Geschwindigkeit hoch genug ist, möglicherweise sogar brechen durch die Chromosphäre oder Photosphäre – visuell wäre dies sogar für Astronomen des 19. Solange es kohärent genug ist, um an diesem Punkt nicht aufzubrechen, wie es der Tscheljabinsker Bolide in der Erdatmosphäre tat, könnte es dann (und bei einer Geschwindigkeit von 0,1 C oder mehr, mit wenig Kursänderung) in Richtung seines Rendezvous mit der Erde weiterfahren.

Das Ausmaß der Biegung des Pfades durch die Schwerkraft der Sonne könnte gerade so ausreichen, dass das Objekt fast direkt hinter der Sonne gekommen ist (aus dem POV der Erdposition zum Zeitpunkt der Kollision). Der erste Hinweis, den wir bekommen würden, wäre eine Störung der Sonnenatmosphäre, die mit einer Sonneneruption oder einem koronalen Massenauswurf ungewöhnlicher Konfiguration verwechselt werden könnte; dann, nicht mehr als 80 Minuten später, "Kaboom!" Marvin der Marsianer wird rehabilitiert.

Wenn Sie nur die Oberseite der Photosphäre streifen, beträgt die Dichte etwa 0,1 g / Kubikmeter, Luft bei STP beträgt etwa 1250. Vielleicht könnten Sie sogar die Sonne streifen und überleben.
Also, ja, aber keine „tennisballgroßen“ Krater? Wäre es garantiert eine völlige Überraschung, oder könnten wir bis zu 80 Minuten lang gewarnt werden, wenn das Radar (oder so etwas) in die richtige Richtung zeigt?
"Blatt nur etwas ab" ist eine ernsthafte Untertreibung. Wie andere Antworten erwähnen, würde der Aufprall auf selbst die am wenigsten dichten Teile der Sonnenatmosphäre jedes bekannte Material zerbrechen. Sofern es sich bei dem Asteroiden nicht tatsächlich um ein Schwarzes Loch handelt, tritt er als Strahl ultraerhitzten Plasmas aus der Sonne aus, der sich aufgrund elektromagnetischer Abstoßung in einem Kegel ausbreitet. Bei 0,1 °C wird allein die adiabatische Kompression des atmosphärischen Wasserstoffs riesige Termonuklearexplosionen auf der Vorderseite des Asteroiden hervorrufen.
@mcalex Wenn es groß genug ist, um selbst in der unteren Atmosphäre der Sonne nicht abzuschmelzen, nein, keine Krater in "Tennisball" - oder sogar "Tennisplatz" - vielleicht einer so klein wie das Wembly -Stadion, aber wahrscheinlich nicht, muss es immer noch mit 0,1 °C oder schneller auf die Erdatmosphäre einwirken. Ja, es kann bis zu 80 Minuten Warnung geben, wahrscheinlich von einem tagseitigen Sonnenteleskop (diejenigen, die Sonnenflecken, Vorsprünge usw. überwachen) – einige davon werden in Echtzeit auf Sonnenwetterwarnungen überwacht. Es könnte auch gar keine Warnung geben, wenn es über dem einzigen Sonnenteleskop auf der Tagseite bewölkt wäre.
@mcalex Solarwettersatelliten werden nicht in Echtzeit überwacht, daher gibt es weniger als 80 Minuten Warnung von ihnen. Außerdem würde das Sehen einer Eruption (oder eines photosphärischen Fusionsereignisses gemäß einem anderen Kommentar) nicht unbedingt als Warnung dienen, dass etwas auf die Erde zusteuert – jemand müsste a) in Echtzeit überwachen, b) erkennen, was dieses Ereignis verursacht, und c ) bestimmen, wohin das Objekt geht, und die Zeit dafür wird von den 80 Minuten abgezogen ...
Das ist die Lösung. "Durch die Sonne" muss nicht durch ihren Kern oder ihre dichtesten Teile bedeuten. Die Sonne ist so groß und emittiert so stark, dass das Überfliegen ihrer dünnen äußeren Schichten bedeuten würde, dass niemand sie sehen könnte (insbesondere wenn sie klein ist), aber sie würde nicht unbedingt stark verlangsamt oder Lichtgeschwindigkeit benötigen. Es gibt viele Lösungen mit unterschiedlicher Ausgewogenheit von Größe, Geschwindigkeit und Sonnentiefe. Wählen Sie eine aus.
@GaryWalker Bei einer Geschwindigkeit von 0,1 c ist sogar eine Dichte von 0,1 g pro Kubikmeter wie mit Atomwaffen sandgestrahlt. Bei dieser Dichte würde ein kleiner Asteroid mit einem Radius von 56 cm (Querschnitt 1 m^2) mit etwa 3 Tonnen Materie pro Sekunde Gleitzeit kollidieren. 3 Tonnen * (0,1 c) ^ 2 * 0,5 ist viel kinetische Energie.
und natürlich besteht die Sonne nicht aus Gas, sondern hauptsächlich aus Plasma, das sich eher wie eine Flüssigkeit als wie ein Gas verhält.
LSNED- Wunsch .
@jwenting (bei 0,1 g / m ^ 3 sind es eher viele winzige diskrete Partikel als beides).
@GeoffreyBrent - Ich nehme an, ich habe eher einen Asteroiden wie Ceres in Betracht gezogen, von dem ich glaube, dass er den Transit mit einer Geschwindigkeit von 500 km / s (mit schwerwiegender Ablation) überleben würde. 0,1 c sind für den Asteroiden viel schlimmer, obwohl sie mit dem angegebenen Problem übereinstimmen. Ich denke, ich bevorzuge einfach eine positive Lösung, auch wenn eine Änderung der ursprünglichen Bedingungen erforderlich ist. Die 0,1 g/m³ entsprechen der Erdatmosphäre bei 75 km, wo Sie beim Wiedereintritt einen Abbrand sehen.
@GaryWalker Oh okay - ich hatte übersehen, dass Sie die ursprünglichen Bedingungen geändert haben, aber ich stimme zu, dass dies wahrscheinlich der beste Weg ist, um so etwas wie die Idee des OP realisierbar zu machen. Bei 0,1 °C ist es schwer zu vermeiden, dass die Antwort "es explodiert fast sofort" endet.

TL;DR: Nein, weil ein Objekt, das sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt, noch schneller auseinanderbricht.

Ich vermute, das würde es nicht. Ich weiß nicht, ob an relativistischen Einschlägen auf die Sonne gearbeitet wurde , aber eine Gruppe modellierte Kometeneinschläge ähneln eher denen, die wir tatsächlich beobachten würden. Ich denke jedoch, dass wir einige Dinge aus ihren Ergebnissen extrapolieren können:

  • Der Körper würde dank der intensiven Stoßfront, die er in der Sonnenatmosphäre und, falls er es so weit schaffen würde, im Inneren entstehen würde, schnell an Masse verlieren. Der Masseverlust würde es in Größenordnungen erleben M ˙ ∝ ρ v 3 , mit ρ die Dichte des Mediums, durch das es reist und v die Geschwindigkeit. Während ein sich schneller bewegender Körper weniger Zeit brauchen würde, um die gesamte Sonne zu durchqueren, skaliert diese Zeitskala nur so τ ∝ 1 / v , also wäre die verlorene Gesamtmasse ungefähr ∼ M ˙ τ ∝ v 2 , also würde ein Körper, der sich schneller bewegt, nicht weniger Gesamtmasse verlieren.
  • Aus diesem Grund scheint es bei höheren Geschwindigkeiten tatsächlich so, als würde der letzte Luftstoß, der den Körper zerstört, in höheren Höhen über der Oberfläche stattfinden und nicht weiter in die Sonne hinein - obwohl ich denke, dass es bei relativistischen Geschwindigkeiten etwas komplizierter ist.
  • In diesem Regime würde der größte Teil der verlorenen Energie teilweise in das abgetragene Material und teilweise in die Atmosphäre gehen und nicht vollständig in die atmosphärische Erwärmung, was interessant ist, obwohl das abgetragene Material schließlich Teil des umgebenden Mediums werden würde.

Kurz gesagt, der Massenverlust skaliert stark mit der Geschwindigkeit des Objekts, und der Asteroid würde noch schneller auseinandergerissen werden.

Bei dieser Geschwindigkeit glaube ich nicht, dass es so etwas wie ein Raumschiff sein wird, das ein Feuerbad nimmt. Anstatt den größten Teil der Energie in eine Stoßfront zu stecken, werden sich die Partikel in die Oberfläche des Asteroiden einbetten. Die einzige Hoffnung, die der Asteroid überleben muss, besteht darin, dass er genug Dicke hat, um durchzukommen, bevor er wie der zuvor erwähnte Baseball endet.

Nein, aber es kann "aus der Sonne" kommen. Fragen Sie einen Militärpiloten.

Der Asteroid müsste fast "gerade nach unten" aus dem interstellaren Raum oder der Oortschen Wolke der Sonne in einer Umlaufbahn fallen, die ihn sehr nahe an die Sonne bringt. Es würde nicht bemerkt werden, solange es weit von der Sonne entfernt war. Es würde von der Sonne oder dem grellen Licht der Sonne bei seiner größten Annäherung verdeckt werden und von irgendwo innerhalb der Umlaufbahn des Merkur auf einem Kollisionspfad mit der Erde "heraufkommen".

Übrigens, wenn Außerirdische die Erde mit plausibler Leugnung "ausschalten" wollten, würden sie es wahrscheinlich so tun. Schieben Sie einfach ein Oortsches Wolkenobjekt mit geeigneter Masse in die Erdumlaufbahn. Wenn sie ein (relativ) kleines Terminal-Leitsystem auf dem Objekt installierten, würde es durch den Aufprall verdampfen und niemand könnte jemals etwas beweisen.

Ich schätze die Idee, dass Aliens eine plausible Leugnung wollen.

Newton entwickelte eine ziemlich einfache Methode, um abzuschätzen, wie weit ein Projektil durch ein Medium fliegen kann.

Newton-Näherung für die Einschlagtiefe

Die Formel lautet: Tiefe = Projektillänge * Projektildichte / mittlere Dichte

Wir brauchen also einige Informationen über unseren Asteroiden. Nehmen wir einen Nickel-Eisen-Asteroiden mit einer Dichte von 7 g/cm^3 und einem Durchmesser von 10 km an.

Die Dichte der Sonne beträgt durchschnittlich 1,4 g/cm^3, wenn also die Sonne eine gleichmäßige Dichte hätte, würde der Asteroid nach 50 km anhalten. Offensichtlich nicht weit genug.

Die Dichte der Sonne hängt jedoch stark davon ab, wie tief Sie in der Sonne stehen. Im Kern beträgt die Dichte 150g/cm^3 - unser Asteroid würde 466 Meter durchdringen.

Glücklicherweise haben die äußeren Schichten der Sonne viel geringere Dichten.

Die Frage ist also, was meinst du mit "durch die Sonne gehen"? - Wie festgestellt, wird Ihr Asteroid den Sonnenkern nicht passieren, aber was ist mit den äußeren Schichten? Eine natürliche Möglichkeit, durch die Sonne zu blicken, ist der Durchgang durch die Photosphäre, den Punkt, an dem die Sonne für sichtbares Licht undurchlässig wird. Hier beträgt die Dichte 0,2g/cm^3; Unser Asteroid kann diese Dichte 350 km weit durchdringen. Die Photosphäre ist etwa 100 km dick, und wir müssten sie zweimal und in einem Winkel durchqueren. - Die Photosphäre allein reicht also fast aus, um unseren Asteroiden zu stoppen. Während die Dichte außerhalb der Photosphäre schnell abnimmt und als solche weniger zur Verlangsamung unseres Asteroiden beiträgt, reicht dies wahrscheinlich aus, dass unser Asteroid nicht eindringen kann.

Da wir fast die Photosphäre durchdringen, sollten wir in der Lage sein, die Chromosphäre zu durchdringen. Ich würde dies definitiv eher als die Sonne zieren als durch die Sonne gehen beschreiben. Alternativ könnten wir den Asteroiden verändern; Ein Asteroid mit einem Durchmesser von 100 km würde leicht eindringen.

Überlegungen, die das Obige ignoriert;

  • Schmelzen und Verdampfen des Asteroiden. Während die Sonne sehr heiß ist, ist die Dichte, durch die wir reisen, gering genug, dass die Erwärmungseffekte durch Kontakt begrenzt sind. Wir gehen auch schnell genug, dass nicht allzu viel Zeit zum Aufheizen bleibt.
  • Fusionseffekte im Xkcd-Stil von Asteroiden, die auf die Gase der Sonne einwirken. Ich glaube nicht, dass dies viel bewirken wird; Der Asteroid verleiht dem Gas vor ihm einen Impuls. Der Mechanismus dieser Impulsübertragung ist nicht so interessant.
  • Umformung des Asteroiden; Die Sonne wird auf den Asteroiden einwirken und ihn verlangsamen. Diese Kraft wirkt auf die Vorderseite des Asteroiden. Dies könnte dazu führen, dass der Asteroid abgeflacht wird, was die Länge der Projektillaufzeit in der obigen Annäherung verringert. Wie viel Wirkung das hat, ist keine Frage, die ich beantworten kann; aber ich denke, es ist eher besorgniserregend, wenn der Asteroid kaum eindringt, als wenn er leicht eindringt.
  • Ausgangsgeschwindigkeit. Der Asteroid wird den Gasen, durch die er wandert, Schwung verleihen und die Sonne somit mit geringerer Geschwindigkeit verlassen, als er angekommen ist. Ich weiß nicht, wie ich berechnen soll, wie viel Geschwindigkeit verloren geht.
  • Relativistische Masse - Der Asteroid bewegt sich mit relativistischen Geschwindigkeiten und hat mehr Schwung als von der Newtonschen Physik angegeben. Dies bricht die Annahme der Annäherung und bedeutet, dass Sie weiter gehen können, als Sie sonst erwarten würden.

Auswirkungen auf die Erde. Ein Nickel-Eisen-Asteroid mit 10 km Durchmesser hat eine Masse von 3,665 × 10 ^ 9 kg. Das Reisen bei 0,1 c ergibt eine relativistische Energie von 1,659 × 10 ^ 24 Joule. WolframAlpha sagt uns, dass dies etwa das 3,3-fache der Energie ist, die beim Meteoriteneinschlag von Chicxulub freigesetzt wurde. Die Schlussfolgerung ist, dass dies ein Massensterben wäre. Die Gravitationsbindungsenergie der Erde beträgt 2x10^32, also ist der Aufprall bei weitem nicht stark genug, um den Planeten zu zerstören. Wenn wir uns stattdessen 0,9 c ansehen, erhalten wir eine Energie von 4,263 × 10 ^ 26, 100-mal stärker – aber immer noch nicht nahe daran, die Erde zu zerstören.

Der Asteroid mit 100 km Durchmesser, der tatsächlich in die Photosphäre eindringen könnte, würde 1000-mal stärkere Einschläge erzeugen, also bei 0,9 c innerhalb von 1 % der Gravitationsbindungsenergie der Erde liegen.

Ja, solange es durch den Rand der Sonne kommt.

Wenn es durch den Kern geht, wird es gestoppt. Lassen Sie es mit enormer Geschwindigkeit durch die äußeren, dünneren Schichten rasen.

Die Erde wird wahrscheinlich intakt bleiben, aber je nach Geschwindigkeit mit erheblichen Schäden.

https://www.calculatorsoup.com/calculators/physics/kinetic.php

Unter Verwendung dieses Rechners und einer geschätzten Lichtgeschwindigkeit von 10 % hätte es bei einer Masse von 10^16 Kilo eine Energie von 4,5*10^30 Joule. Sie brauchen das 20-fache, um die Erde zu zerstören, und mit der Verlangsamung der Sonne werden Sie sie wahrscheinlich nicht mit Höchstgeschwindigkeit treffen. Man braucht eine größere Masse oder eine relativistische Geschwindigkeit, um die Erde zu zerstören. Die Sonne wird geschockt und wahrscheinlich instabil sein, aber im Allgemeinen wird es gut gehen.

Wie andere bereits sagten, ist die Antwort ein großes, fettes NEIN.

Das Innere der Sonne ist superdicht gepacktes, superheißes Plasma. Es ist so dicht, dass angenommen wird, dass Photonen, die vom Kern emittiert werden, für Tausende von Jahren gefangen sind, bis sie schließlich in die Photosphäre aufsteigen und in den Weltraum abgefeuert werden (Wortspiel nicht beabsichtigt). Da kann kein festes Material durch.

Oder gibt es?

Nun ja, wenn der Asteroid selbst nicht nur ein Felsbrocken ist, sondern so etwas wie ein umgedrehter Tokamak. Ein Objekt, das ein so starkes Magnetfeld aussendet, dass es Plasma aus dem Weg räumen kann. Allerdings wäre die dafür benötigte Energie enorm, da sie die Energie des Plasmas selbst übersteigen müsste.

Bisher diskutieren alle Antworten, ob der Asteroid das Feuerbad überleben kann, und sprechen Ihre sekundären Punkte überhaupt nicht an.

So unverändert: Das steht fest. Während Sie einige ziemlich katastrophale Ergebnisse erzielen könnten, wenn Sie einen relativistischen Asteroiden in die Sonne schlagen, zerstört jedes solche Szenario den Asteroiden. Das einzige Szenario, in dem es möglich ist, dass der Asteroid durchkommt, ist, kaum die Sonne zu streifen.

Auswirkungen auf die Erde: Kataklysmisch. Während der größte Teil der Masse wegbrennt, wird es überhaupt nicht überleben, wenn es zu klein verbrannt wird, und bei diesen Geschwindigkeiten braucht es nicht viel Masse, um einen mächtigen großen Knall zu erzeugen.

Mitgebrachte Sternenmasse: Unendlich klein. Bei diesen Geschwindigkeiten ist "fest" nicht mehr sehr aussagekräftig. Sternmaterie trifft nicht und springt nicht auf oder trifft und bleibt haften, sondern dringt in sie ein (siehe den an anderer Stelle erwähnten Baseball). Jede nennenswerte Menge an Materie, die auftrifft, verdampft die Schicht, in der sie haftet - und dieses Material wird als sehr zurückbleiben energetisches Plasma, das die Sterngase und ihre Fusionsergebnisse mit sich nimmt. Erst auf dem Weg zurück nach draußen, wenn die Dichte so weit abgesunken ist, dass die Oberfläche nicht abkocht, bleibt tatsächlich Sternmasse zurück.

Kann ein Asteroid durch die Sonne fliegen?
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