Könnten wir unbeabsichtigt eine positive oder negative Ladung auf einem ganzen Planeten induzieren?

Passt in die Kategorie der planetarischen Energieübertragung ... aus welchen Gründen auch immer und mit welchen Mitteln auch immer, ein Planet wird verwendet, um eine riesige Menge an Energie zu erzeugen, letztendlich als Elektrizität. Diese Kraft wird auf einen anderen Planetenkörper übertragen und verbraucht.

Wenn dies in großem Umfang über einen längeren Zeitraum geschehen ist ... Zwei Fragen:

a) Ist es möglich, dass ein planetarer Körper genügend Nettoladung erhält, um das Leben auf diesem Planeten zu beeinflussen? (entweder positiv durch Massenexport seiner Elektronen oder negativ durch Massenimport von Elektronen) Wenn ja, welche Art von Auswirkungen könnte dies auf das Leben auf diesem Planeten haben?

b) Wenn die Übertragung zwischen der Erde und ihrem Mond stattfand, ist es möglich, dass die Übertragung von Elektronen von der Erde zum Mond ausreicht, um die Umlaufbahn des Mondes zu beeinflussen (ich würde eine größere Anziehungskraft zwischen Erde und Mond annehmen). ..könnte die Ladung groß genug sein, um die beiden zum Zusammenstoß zu bringen?

und Prämie

c) Ist ein natürlich vorkommender positiv geladener (oder negativ) planetarer Körper ein realisierbares Ereignis?

d) Irgendwelche anderen Auswirkungen einer massiven Machtübertragung von einem Planeten auf einen anderen?

Wird bei Bedarf weiter ausgebaut ... nehmen wir eine industrielle Nutzung der Energieübertragung an, mehr als das 10-fache des derzeitigen Verbrauchs auf der Erde pro Tag und bei Bedarf mehr.

Antworten (1)

Es gibt einige Probleme mit der Formulierung Ihrer Frage. Können wir Dinge anklagen? Ja. Die Elektronen von etwas müssen jedoch irgendwo hingehen, was bedeuten würde, dass ein Planet mit einer Ladung diese Elektronen entfernen müsste.

Dann gibt es noch das Problem der Coulomb-Kräfte; die Anziehungskraft zwischen positiven und negativen Ladungen. Coulomb-Kräfte sind viel, viel stärker als die Schwerkraft. Dies kann leicht durch Betrachten der Anziehungsgleichungen für Ladungen erfolgen

F = k e q 1 q 2 r 2
und Masse :
F = G m 1 m 2 r 2
(Dies sind skalare Gleichungen, aber die Vektorversionen sind nicht zu unterschiedlich und beeinflussen die Diskussion hier nicht wesentlich.) Wenn wir uns einige Protonen in 1 m Entfernung ansehen, sind die Werte jeder dieser Kräfte 2 10 28 N für die elektrische Kraft und 1,87 10 64 N für die Gravitation. (Für Elektronen ist es eine Gravitationskraft von 5.54 10 71 N und 2.3 10 28 N für die Coulomb-Kraft bei 1 m.)

Ich hoffe, Sie sehen die Probleme hier. Die Gravitationskraft ist einfach zu schwach, um Dinge zu halten, die die elektromagnetische Kraft auseinanderziehen will. Aus diesem Grund kann man aus einem Plasma keinen Planeten zusammenbauen.

Es gibt auch das Problem der Ladungsmessung. Wir messen die Ladung immer nach einem Grundladungsniveau, normalerweise dem der Erde. Wenn wir ein das Sonnensystem überspannendes Netzwerk aus Drähten hätten, könnten wir vielleicht einen Elektronenfluss von einem Planeten zum nächsten sehen. Ich halte dies jedoch für unwahrscheinlich, da jede verantwortliche Diskrepanz im Universum versuchen wird, sich durch Coulomb-Kräfte schnell selbst zu beheben.

Auch elektrische Ströme, die wir in Stromleitungen mitführen, schieben Elektronen in einem Wechselstrom hin und her . Moderne Kraftwerke verpacken Elektronen nicht und bewegen sie irgendwohin, um unsere Geräte mit Strom zu versorgen. Selbst bei Gleichstrom werden die Elektronen, die sich in Stromkreisen bewegen, durch Elektronen direkt dahinter ersetzt. Das nächste, was Sie bekommen würden, ist ein Kondensator, und diese entladen sich ziemlich schnell.

Nun zu Ihren Fragen, direkt.

Können wir einen Planeten aufladen?

Ja. Wir können theoretisch Elektronen aus Planetenkörpern entfernen. Nein, es ist nicht praktikabel. Sie müssen Ihre Elektronen sammeln, sie vom Planeten wegbringen und sie auf etwas legen, das sie dort hält. Elektronen auf einer Sache zu halten ist schwierig. Wenn Sie einen ausreichend großen Eimer mit Elektronen bekommen (nein, Sie können sie nicht wie Äpfel in einen Eimer legen), werden sie den Widerstand Ihres Eimers überwinden und dorthin zurückkehren, wo sie waren.

Andere Elektronen im Universum daran zu hindern, ihren Platz einzunehmen, ist schwieriger. Wie werden Sie verhindern, dass Weltraumstaub auf Ihren Planeten trifft, und die elektrische Ladung ausgleichen? Sogar so etwas wie der Sonnenwind wird Ihre Pläne durchkreuzen, indem er Ionen mit entgegengesetzter Ladung einführt. Angenommen, Sie entfernen einen Teil der Elektronen eines Planeten, aber durch Einschläge von Dingen im Weltraum wird mehr Materie hinzugefügt. Sicher, Sie verlieren Elektronen, aber Sie gewinnen möglicherweise mehr Elektronen, als Sie abziehen können. Dies würde dazu führen, dass Sie viele Elektronen versenden, aber Ihre versendeten Elektronen würden einen immer geringeren Prozentsatz der gesamten Elektronen ausmachen.

Wenn Sie genügend Elektronen von einem Planeten entfernen, wird die Chemie völlig unzufrieden sein , und Sie werden sehen, wie Verbindungen zerfallen. Das liegt daran, dass man Elektronen braucht, um chemische Bindungen zu bilden. Wenn es nicht genug Elektronen gibt, um herumzugehen, erwarten Sie, dass sich alles in einem stark sauren (nach Lewis ) Durcheinander auflöst.

Was ist mit einem geladenen Erde/Mond-System?

Wenn Elektronen von der Erde so auf dem Mond landen würden, dass der Mond eine entgegengesetzte Ladung zu der der Erde hätte, würden sich ihre Umlaufbahnen ändern. Wir haben oben festgestellt, dass die EM-Kraft über ähnliche Entfernungen viel, viel stärker als die Schwerkraft ist. Der Ladungsunterschied würde dazu führen, dass sich die geladenen Teilchen auf der Erde und auf dem Mond aufeinander zubewegen. Wenn diese Partikel stark genug an einem dieser Körper befestigt sind, wird es den Körper mit sich nehmen.

Kann ein planetarer Körper aufgeladen werden?

Theoretisch könnte es Situationen geben, in denen ein planetarer Körper eine Nettoladung hat. Diese Situation kann auf einer kosmischen Zeitskala aufgrund der Anziehung geladener Teilchen zu Teilchen mit ungleicher Ladung nicht sehr lange anhalten. Vielleicht sendet etwas einen großen Strom superelektronegativer Teilchen aus, und sie reißen Elektronen von einem Planeten ab. Dies kann kein normaler Sonnenwind sein, da dieser sowohl aus positiven als auch aus negativen Ionen besteht. (Die Ionen mit entgegengesetzter Ladung könnten Ihren geladenen Planetenkörper neutralisieren, was zu einem geladenen Sonnenwind oder seltsamen topografischen Änderungen des Windes führen würde.)

Vielleicht gibt es eine Nettoladung des Universums im Allgemeinen, vielleicht aufgrund einer übermäßigen Produktion von Teilchen einer bestimmten Ladung. Wir würden es natürlich nicht bemerken, wenn nicht etwas davon abweicht. Das liegt daran, dass wir nicht messen, wie viele Protonen und Elektronen sich in einem Ding befinden, wenn wir die Ladung messen, wir messen nur, wie viele mehr oder weniger davon im Verhältnis zu etwas anderem vorhanden sind.

Macht übertragen?

Du meinst Energie übertragen? Kraft ist nicht Energie . Eigentlich sollte es Elektronen übertragen . Wie auch immer, wenn Sie einen Planeten wie einen riesigen Van-de-Graaff-Generator aufladen würden, würden Sie feststellen, dass alles, was mit diesem Planeten in Kontakt kommt, versuchen wird, in ein elektrostatisches Gleichgewicht zu gelangen; Das heißt, es würde Ladung zwischen dem neuen Objekt und sich selbst übertragen, bis beide dieselbe Gesamtladung hätten. Das macht viel Blitz.

Sie können auch einen Effekt erzielen, bei dem Objekte mit gleicher Ladung (z. B. von einem Sonnenwind) vom Planeten abgestoßen würden, während er Gegenstände mit entgegengesetzter Ladung "ansaugt". Es wäre ziemlich verwirrend, dies zu sehen, bis Sie die Ladung des Planeten erkannt hätten.

Würde nicht jede kleine Menge angesammelter Ladung durch den Sonnenwind zerstreut werden? In jedem Fall bleiben geladene Objekte im Allgemeinen nicht geladen, da ein (zum Beispiel) positiv geladener Planet mehr negative Ionen anzieht und seine Ladung neutralisiert.
@ 2012rcampion Ich weiß nichts über Sonnenwind, aber das ist eine akzeptierte Methode, um die elektrostatische Entladung an empfindlichen Stellen gering zu halten: Blasen Sie ein paar Ionen über die Oberseite, und ähnliche Ladungen ziehen sich an.
@CortAmmon Ja, das habe ich diesen Monat gerade bei der ESD-Schulung bei der Arbeit gelernt =)
@ 2012rcampion Ich glaubte, dies wurde in der Antwort angesprochen. Ich nehme an, ich werde es bearbeiten und es klarer machen.
Für Ihr Erde / Mond-Beispiel bedeutet dies, dass die Ladungen der Schwerkraft leichter entkommen würden. Wenn der Körper eine Fülle der gleichen Ladung hat, ist das einzige, was die geladenen Teilchen dort hält, die Schwerkraft. Dasselbe gilt für das Aufladen eines Planeten allein, Sie können nur so viel aufladen, bevor die abstoßende Kraft die Schwerkraft überwindet und Ladungen in den Weltraum entweichen.