Angenommen, ich bin ein Außerirdischer , der auf einem fernen Planeten lebt, einem sehr GROSSEN fernen Planeten.
Eines Tages dachte ich daran, einen eigenen Planeten zu bauen . Ich ging zu einem nahe gelegenen Land und bohrte mit meiner ultraschweren Landbewegungsmaschine einige aus Kilo Schlamm. Dann warf ich es in mein Raumfahrzeug und machte mich auf die Suche nach einem schwerkraftfreien Raum.
Mit meinem hochempfindlichen Gravimeter fand ich einen Platz, öffnete mein Fahrzeug und ließ den ganzen Schlamm frei im Raum schweben.
Ich wusste, dass die Partikel irgendwann koagulieren würden Regel .
Da meine Lebenszeit sehr lang ist,
Werde ich jemals einen Planeten aus meinem Schlamm sehen können?
Nun, wenn ich lange genug warte,
Werde ich aus meinem Planeten einen Stern machen?
Etwas tiefer denken,
Wird mein Planet wässrig sein?
Da Wasser verdunstet UND plötzlich im Weltraum gefriert, entsprechend Wasser im Vakuum (oder Weltraum) und Temperatur im Weltraum ,
Das Wasser im Schlamm verdampft sofort und breitet sich aus. WAS BEDEUTET, ich werde doch keinen Wasserplaneten bekommen;
ABER der gleiche Link besagt, dass das Wasser zu Eis rekristallisiert , sobald es in den Weltraum geworfen wird.
Bedeutet das, dass das Eis aufgrund seiner Schwerkraft auf den Planeten zurückkehrt und aufgrund des Drucks Wasser bildet, wodurch mein Planet wieder wässrig wird ...?
kg ist etwa 5% der Masse des Jupiters und viel größer als die Masse der Erde. Die Gravitationskontraktion würde sicherstellen, dass Ihre Masse aus "Schlamm" tatsächlich einen (ungefähr) kugelförmigen Planeten bilden würde. Die Zeitskala, auf der dies geschieht, hängt ganz davon ab, mit welchem Radius Sie begonnen haben. Die "dynamische" Zeitskala des freien Falls wird ungefähr angegeben durch , wo ist die durchschnittliche Dichte.
Wenn also die Anfangsmasse von kg auf eine astronomische Einheit im Durchmesser verteilt, dann würde es etwa 15 Jahre dauern. Diese Zeitskala ist jedoch eine untere Grenze für die Zeit, die zum Einschwingen in eine Gleichgewichtskonfiguration benötigt wird, da davon ausgegangen wird, dass das Material frei fallen kann. Je kompakter es wird, desto stärker wird das Material aufgeheizt – nach dem Virialsatz wird etwa die Hälfte des freigesetzten Gravitationspotentials abgestrahlt (weitgehend im Infrarotbereich) und die andere Hälfte das Material aufheizen. Das Innere wird zu einem Gas/Flüssigkeit und übt einen Druck aus, der die Kontraktion verlangsamt.
Ob die sich zusammenziehende Masse dann die Kernfusion einleiten und zu einem Stern werden kann, hängt von einem Wettbewerb ab, ob die Temperatur heiß genug werden kann, damit die Kerne genügend kinetische Energie haben, um sich einander nahe genug zu nähern, um über die starke Kernkraft zu interagieren (obwohl quantenmechanisch Tunneln ist hier von entscheidender Bedeutung) und ob die Dichte so hoch wird, dass das Material durch Elektronenentartung unterstützt wird , wobei das Pauli-Ausschlussprinzip verlangt, dass Elektronen im Gas unterschiedliche Quantenzustände einnehmen und einen nahezu temperaturunabhängigen Druck ergibt, der ein weiteres verhindert Kontraktion. Im letzteren Fall könnte der "Planet" einfach bei ungefähr konstanter Größe abkühlen und es würde niemals eine Kernfusion stattfinden.
Per Konvention wird "ein Stern" als ein Körper definiert, der die Fusion von Wasserstoff (Protonen) initiieren kann. Angenommen, Ihr Schlamm enthält Wasser und damit viel Wasserstoff, dann liegt in einem reinen Wasserstoffgas die Schwellenmasse, bei der die Schwerkraft diesen speziellen Kampf gewinnt und das Gas sich ausreichend erwärmt, um die Wasserstofffusion zu starten, bei etwa 75 Jupitermassen. Aber „Schlamm“ enthält auch eine Mischung aus Kohlenstoff, Silizium und Sauerstoff. In diesem Fall wird die Schwelle viel höher sein, da die Coulomb-Barriere zwischen einem Paar Kohlenstoffkerne viel höher ist als zwischen einem Paar Wasserstoffkerne. Grob gesagt kann eine Masse von etwas mehr als der Masse der Sonne allein durch Elektronenentartung getragen werden, bevor eine Kohlenstofffusion stattfinden kann.
Ihr Schlamm liegt irgendwo zwischen diesen beiden Extremen - er hat Wasserstoff zum Verschmelzen, aber der größte Teil seiner Masse besteht aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Silizium. Auf jeden Fall kg ist um Größenordnungen zu gering, um ein Star zu werden. Es gibt eine untere Schwelle bei etwa der 13-fachen Jupitermasse, bei der das Deuterium (ein Spurenisotop von Wasserstoff) bei niedrigeren Temperaturen als Wasserstoff fusionieren würde. Dies wird jedoch nicht als "Stern" eingestuft, da der gesamte Deuteriumgehalt (astrophysikalisch gesprochen) in einem kurzen Zeitraum von einigen zehn Millionen Jahren verbrannt wird.
Die gesamte Lebensgeschichte ( Pfad auf dem HR-Diagramm https://en.wikipedia.org/wiki/Hertzsprung%E2%80%93Russell_diagram ) eines Sterns wird durch seine Anfangsmasse, chemische Zusammensetzung und Drehimpuls bestimmt. Zu viel Drehimpuls und Ihre gesamte Anfangsmasse wird in den Weltraum geschleudert. Aber "frei schweben" klingt nach keinem Drehimpuls. Abhängig von Ihrer Definition von "Planet" werden Sie also sicherlich einen solchen anfänglichen Massenvertrag sehen, und klingt nach genug, um es ziemlich kugelförmig zu machen.
Aber selbst wenn Ihr "Schlamm" reiner Wasserstoff wäre, ist das nicht genug Masse, damit die Gravitationskontraktion ihn genug erhitzen würde, um sich "zu entzünden". Also kein Stern. Aber einige Sterne außerhalb der Hauptsequenz können schließlich Kohlenstoff verbrennen ( https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon-burning_process ), also wenn Sie Ihre Masse genug erhöht haben und wenn "Schlamm" Kohlenstoff plus einige Spurenelemente ist , es könnte einfach mit diesem Kohlenstoffprozess beginnen. Aber ich weiß nicht ohne weiteres, welche Anfangsmasse (an Kohlenstoff) dafür erforderlich wäre. (Für eine Anfangsmasse Wasserstoff, und wenn Sie sich erinnern, benötigen Sie ungefähr zehn Jupiter-Massen zur Zündung, das heißt .)
Wenn Sie Ihren ganzen Schlamm auf einer Fahrt mitnehmen, beginnt sich der Planet in Ihrem Fahrzeug zu bilden, und wenn Sie den Ort finden, ist er bereits fast ein Planet.
Aber wenn Sie es in mehreren/zahlreichen kleinen Reisen tun, müssen Sie, selbst wenn Sie einen Ort finden, an dem Sie frei schweben können, wissen, wie sich die erste Müllkippe bezüglich Ihres großen Planeten bewegt, damit Sie sie lokalisieren können, wenn Sie die zweite herüberbringen Belastung.
Angenommen, Sie können alle Fahrten ziemlich nahe beieinander ablegen.
Selbst in diesem Fall scheint es, wenn Sie mit dem Abladen fertig sind, bereits sehr nahe daran zu sein, ein Planet zu sein, da die Formation nicht darauf warten wird, dass Sie das Abladen beenden.
Wie andere gesagt haben, wird es ein wässriger Planet sein. Sie lassen es besser in der bewohnbaren Zone einer Sonne mittleren Alters wie eines Sterns umkreisen.
Sie werden niemals einen Stern davon sehen. Hier sind keine Berechnungen erforderlich. Denn Sie graben einen einzigen „großen Planeten“, um einen neuen Planeten zu erschaffen. Das sagt alles.
Ihre Frage hängt davon ab, was Sie als "Planeten" definieren. Wenn ein "Planet" nur eine riesige, kiloschwere Kugel ist, dann würde der Schlamm definitiv einen Planeten bilden.
In Ihrer Situation ohne Schwerkraft würden die einzigen Gravitationskräfte zwischen den Schlammstücken liegen. Dies würde unweigerlich dazu führen, dass sie alle zusammenkommen und langsam eine immer perfektere Sphäre bilden.
Wenn Sie einen Planeten als etwas definieren würden, das aus mehr als "Schlammmolekülen" besteht, könnten Sie keinen Planeten erschaffen.
Wie man einen Star macht, ist schwer zu sagen. Sterne brauchen enorme Mengen an Wärme, um Fusion zu erzeugen. Wenn die Schlammstücke aufgrund ihrer Schwerkraft aufeinanderprallen, kann dies zu einer Erwärmung des Kerns führen. Irgendwann könnte aus dem Kern ein Stern werden. Basierend auf meinen Recherchen scheint dies jedoch hauptsächlich der Fall zu sein, wenn Staub und Gas ineinander kollabieren.
Dieser NASA-Artikel hat es mir ziemlich gut erklärt:
https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/how-do-stars-form-and-evolve
Ruslan
Loren Pechtel