Plausibler Weg für die Sonne, um riesige Mengen an Masse zu verlieren?

Also schreibe ich eine Reihe von Kurzgeschichten (zB im "Martian Chronicles"-Format). Es sollte sich um das Leben auf der Erde durch das plötzliche Verschwinden der Sonne drehen, aber nach überraschend umfangreichen Recherchen kam ich zu dem Schluss, dass es nicht einmal einen theoretisch plausiblen (geschweige denn realistischen) Weg gibt, wie dies passieren könnte. Ich spielte mit der Möglichkeit, dass die Menschheit versehentlich den Himmel verbrennt, aber das gefiel mir nicht, also fand ich nach einigem Lesen heraus, dass die Sonne tatsächlich täglich Tonnen von Masse verliert. Aufgrund der enormen Menge an Masse, aus der es besteht, macht dieser Verlust natürlich praktisch keinen Unterschied und verliert uns mit einer Rate von ~ 1,5 cm pro Jahr kaum an Bodenhaftung.

Ich brauche die Durchschnittstemperatur der Erde, um in den ersten zwei Jahren 274 K (etwa 0° C) zu erreichen, also habe ich berechnet, dass ich eine Gesamtverlustmasse von 8,7 x 10 ^ 25 Tonnen pro Jahr benötigen würde, damit die Erde erheblich davon abdriftet die Sonne und die Geschichten zur Arbeit.

Also, all dies gesagt ... kennt jemand einen Weg, wie dies plausibel passieren könnte? Ich rede nicht von Realismus. Das ging an Tag 1 aus dem Fenster.

Ich habe etwas über die Migration von Schwarzen Löchern und Sonnenwind gelesen, aber ich konnte keine weiteren Daten darüber finden, wahrscheinlich weil es für echte Wissenschaftler nicht der Rede wert ist.

Jede Hilfe wäre willkommen.

Schauen Sie sich "Exotic Stars" und die Beziehung zur Dunklen Materie an.
Star Lifting ist ein technologisches Mittel, um Masse von Sternen zu entfernen, obwohl zwei Jahre viel zu kurz sind, um so viel Masse plausibel zu entfernen.
Muss der Temperaturverlust über Veränderungen der Sonne erfolgen? Welche Technologiestufe ist verfügbar? Geschieht dies durch natürliche Ursachen? Ausversehen? Absichtlich?
Ich habe über eine Ära nachgedacht, in der die Wissenschaft so weit fortgeschritten ist, dass sie tatsächlich die Natur der Raumzeit verändert. Dies wäre in einer Zeit, in der die meisten Fragen zu Materie und Energie beantwortet sind und Wege zur Erforschung der Natur der Raumzeit selbst begonnen haben. Was wäre, wenn ein verpatztes Experiment dazu führen würde, dass ein großer Teil der Sonne aufhört zu existieren?
Nuklearer Winter? Beginnen Sie damit, Mr. Kim so sehr zu verärgern, dass er als Todesstrafe die AA-Waffe komplett überspringt!
Ihre 8,7E25 Tonnen Sonnenmasse pro Jahr sind zehnmal so groß wie die Masse der Erde. Welchen Mechanismus auch immer Sie sich vorstellen, es wird daher einfacher sein, diesen Mechanismus zu verwenden, um die Erde direkt zu bewegen, anstatt jedes Jahr zehnmal so viel Masse von der Sonne zu bewegen.
@MikeScott Es ist 10.000 mal mehr. Sie haben wahrscheinlich vergessen, Tonnen gegen kg zu berücksichtigen.

Antworten (5)

Als ich ein Kind war, ließ David Copperfield die Freiheitsstatue vor einem Live-Publikum „verschwinden“. Er bedeckte es mit einem riesigen Vorhang, der von zwei großen Türmen getragen wurde. Es war da, als der Vorhang aufging, und weg, als er fiel! Wow!

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Offensichtlich hat er die Statue nicht verschwinden lassen. Stattdessen , während der Vorhang die Statue bedeckte und er jammerte, drehte er sehr langsam die ganze Plattform, auf der er selbst, das Publikum, die Fernsehkameras und der schillernde Vorhang, der die Türme stützte, waren . Als der Vorhang fiel, war die Statue hinter einem der Türme verborgen.

Wenn Sie ein großes Ding "verschwinden" lassen wollen, bewegen Sie das große Ding nicht, decken Sie es zu oder bewegen Sie das kleine nicht.

Decke die Sonne ab

Bauen Sie einen Sonnenschutz im Weltraum am Punkt L1 Erde-Sonne . Es muss die Sonne nicht vollständig blockieren, es kann sie nur etwas dunkler machen. Es muss nicht einmal fest sein, eine Partikelwolke reicht aus.

Alternativ können Sie die Albedo der Erde erhöhen , also wie viel Sonnenlicht zurück in den Weltraum reflektiert wird, indem Sie den Himmel verdunkeln. Einige haben dieses Solar Radiation Management als Ausgleich der globalen Erwärmung bezeichnet. Ihre Geschichte könnte damit beginnen, dass ein SRM-Versuch fehlgeschlagen ist.

Bewege die Erde

Ich brauche die Durchschnittstemperatur der Erde, um in den ersten zwei Jahren 274 K (etwa 0° C) zu erreichen, also habe ich berechnet, dass ich eine Gesamtverlustmasse von 8,7 x 10 ^ 25 Tonnen pro Jahr benötigen würde, damit die Erde erheblich davon abdriftet die Sonne und die Geschichten zur Arbeit.

Die Erde ist nur 6x10 21 Tonnen schwer, also 10.000 Mal weniger massiv. Es sitzt auch viel weiter außerhalb der Schwerkraft der Sonne als die Sonne selbst und benötigt viel weniger Schwung. Es ist viel einfacher, die Erde in eine weiter entfernte Umlaufbahn zu bringen , als Masse von der Sonne zu entfernen.

Ich würde es vorziehen, wenn das Ereignis natürlichen Ursprungs ist, obwohl ich einen von Menschen verursachten Fehler nicht verwerfen kann, wenn sich nichts anderes als nützlich erweist. In Bezug auf die Lösung „Sonne hinter der Decke“ habe ich recherchiert und festgestellt, dass eine Wolke, die auf L-1 sitzt, einen Durchmesser von ~ 62.000 km haben müsste, um die Sonne vollständig zu blockieren, was wiederum die Frage „Wo kam eine so massive Staubwolke her"? Über die Möglichkeit, dass ein SRM schief gelaufen ist (ich wusste den richtigen Namen nicht), habe ich es wegen des für immer verdunkelten Himmels verworfen. Ich würde die Atmosphäre viel lieber durchsichtig halten (um Sterne zu sehen und so).
Bezüglich der "Move the Earth"-Lösung dachte ich daran, aber ich fühlte, dass es "Schummelei" wäre, da dies genau die Lösung war, die Fritz Leiber in seiner Kurzgeschichte "A Pail of Air" verwendet hat, eine meiner Inspirationsquellen dafür, dass du das geschrieben hast. Außerdem gefiel mir die Möglichkeit besser, dass die Sonne einfach schrumpft und uns fallen lässt. Danke trotzdem.

Wenn es ein Naturphänomen gäbe, das dies verursachen könnte, würden wir es bereits an anderer Stelle im Universum bemerken. Es gibt viele Sterne zu sehen.

Technisch muss es sein. Und warum sollten Aliens auf diese Weise unseren Stern angreifen? Nochmals, wenn das allgemeiner vor sich gehen würde, würden wir es woanders sehen.

Die befriedigendste Antwort ist, dass die Menschheit es aus Versehen getan hat. Vielleicht geriet es beim Versuch, einen Warpantrieb zu erfinden oder ein Wurmloch zu öffnen, versehentlich außer Kontrolle; vielleicht ist das Gerät in die Sonne gefallen, während es noch „offen“ war, und hat eine Menge Material herausgesaugt, bevor es versagt hat; oder der Effekt konzentrierte sich auf unerwartete Weise auf die große Masse in der Nähe.

Plus eins für die Wurmloch-Idee, weil es das erste war, woran ich dachte, als ich die Frage sah. Einverstanden, es muss technologisch sein, und zwar spektakulär. Aliens können auch Unfälle haben, Menschen haben kein Monopol. An alle Star Lifter, tut mir leid, das ist nicht spektakulär genug.

Es wurde schon einmal gemacht, und es kann wieder gemacht werden. Man sagt, dass gute Künstler leihen und großartige Künstler stehlen, also ist es an der Zeit, die Antwort von jemandem zu stehlen, der sie bereits verwendet hat, um die Sonne abzukühlen. Ich beziehe mich natürlich auf den Film Sunshine (2007) , in dem postuliert wurde, dass Q-Balls für das Abschalten der Sonne verantwortlich sein würden.

Das Konzept wurde im Film nicht explizit verwendet, das heißt, niemand erklärte, dass dies im Inneren der Sonne vor sich ging, aber das Konzept wurde vom Physiker Brian Cox , dem wissenschaftlichen Berater des Films, entwickelt.

Cox argumentierte wie folgt, um die grundlegende Begründung dafür aufzustellen, warum die Sonne abkühlen könnte, und die Physik der Dunklen Materie, die die Existenz von Q-Bällen ermöglichen könnte .

Die Sonne wird nicht ewig leben. Es hat genug Treibstoff übrig, wenn unser derzeitiges Verständnis richtig ist, für weitere 5 Milliarden Jahre, an welchem ​​​​Punkt es sterben wird. Aber könnte es möglich sein, dass die Sonne viel früher stirbt, sogar innerhalb der nächsten 100 Jahre? Aus wissenschaftlicher Sicht muss gesagt werden, dass dies sehr unwahrscheinlich ist. Aber es ist auch wahr, dass wir vieles über das Universum nicht verstehen.

In den letzten Jahren haben Astronomen beobachtet, dass es im Universum zusätzliches „Zeug“ gibt, das wir nur durch seinen Gravitationseinfluss auf Sterne und Galaxien sehen können. Dieses Zeug trägt den Namen Dunkle Materie, und es gibt fünfmal so viel Dunkle Materie im Universum wie normale Materie, das Zeug, aus dem Sie, ich und die Sterne und Planeten bestehen, die wir mit unseren Teleskopen sehen können. Was ist das für ein mysteriöses Zeug? Es ist möglich, einige Wissenschaftler würden sogar sagen, dass dieses Zeug aus Teilchen besteht, die als supersymmetrische Teilchen bekannt sind, eine neue und exotische Form von Materie, die ganz oben auf der Liste potenzieller Entdeckungen am riesigen Large Hadron Collider des CERN steht, einer Maschine mit einem Umfang von 27 km die dieses Jahr nach fast einem Jahrzehnt Bauzeit in Betrieb geht.

Nachdem die Möglichkeit von dunkler Materie in Form von supersymmetrischen Teilchen festgestellt worden war, überlegte er, wie Q-Bälle die Sonne beeinflussen und zu ihrer Abkühlung führen könnten.

Theoretische Physiker haben viele Jahre damit verbracht, die Eigenschaften dieser supersymmetrischen Teilchen zu berechnen, und wir haben ein vernünftiges theoretisches Verständnis dafür, wie sie sich verhalten könnten. Eine Möglichkeit ist, dass sie sich zu riesigen Bällen zusammenballen, die als Q-Bälle bekannt sind. Wenn das stimmt, dann könnten diese schweren und exotischen Objekte Milliardstel Sekunden nach Beginn unseres Universums hergestellt worden sein und noch heute das Universum durchstreifen. Es wird spekuliert, dass, wenn ein Q-Ball in das Herz eines superdichten Objekts wie eines Neutronensterns driftet, er beginnen könnte, seinen [sic] Kern wie ein Krebs zu fressen, bis der Stern nicht mehr massiv genug ist sich zu behaupten und explodiert in einer heftigen Explosion. Solche Explosionen, die als Gammastrahlenausbrüche bekannt sind, werden im Universum beobachtet, obwohl ihre Ursache noch unbekannt ist.

Könnte ein so gefährliches, exotisches Objekt in den Kern der Sonne driften und dazu führen, dass sie aufhört zu leuchten? Es ist wahrscheinlich, dass die Sonne oft zu diffus ist, um einen Q-Ball zu stoppen – sie würde direkt durchbrechen. Aber vielleicht, nur vielleicht, könnte sich eine seltsame exotische Form von Materie aus den frühesten Zeiten des Universums tief im Kern der Sonne niederlassen und ihre Funktion so stark stören, dass das in Sunshine zu sehende Katastrophenszenario ausgelöst wird. Es ist weit hergeholt, aber wir haben ein Sprichwort in der Physik, dass alles möglich ist, was nicht ausdrücklich ausgeschlossen ist, also kann man es letztendlich nie genau wissen.

Während die Physik etwas zweifelhaft ist, aber das ist kein Problem für Science-Fiction, ist das Q-Ball-Konzept in Bezug auf die aktuelle Physik plausibel. Wie Brian Cox betont, erklärt dieses Szenario auch einige natürliche Phänomene, die wir im Universum beobachten.

Ebenfalls nicht von Brian Cox diskutiert wird die Tatsache, dass es ungefähr eine Million Jahre dauert, bis die im Zentrum der Sonne erzeugte Energie an ihre Oberfläche wandert. Dies deutet darauf hin, dass, wenn die Sonne durch einen Q-Ball gekühlt wurde, der Q-Ball vor etwa einer Million Jahren in die Sonne eingedrungen wäre.

EDIT 2016-Oktober-09:

Da der Bürger JDlugosz zusätzliche Informationen über den Q-Ball-Mechanismus angefordert hat, hat Ihr bescheidener Gesprächspartner weitere Nachforschungen angestellt. Eine vollständige Diskussion finden Sie hier , aber ihre Argumente werden im Folgenden dargelegt.

Während die Geschichte an die Asteroidenexplosion in Michael Bays Armageddon (1998) erinnern mag, ist die Mission an Bord von Icarus 2 weitaus komplexer: Hier wollen die Astronauten ein supersymmetrisches Teilchen namens Q-Ball zerstören, das die Sonne aus der Erde frisst von innen nach außen.

Ein Q-Ball, der erstmals vor etwa 20 Jahren vom Harvard-Physiker Sidney Coleman postuliert wurde, ist ein superschweres Objekt, das sich während des Urknalls gebildet haben könnte und die Fähigkeit hätte, gewöhnliche Materie aus Protonen und Neutronen zu zersetzen. Normalerweise sind Protonen stabil, weil sie die leichtesten Teilchen sind, die eine konservierte Quantenzahl namens Baryonenzahl tragen, und es gibt keine Möglichkeit für sie, diese Zahl loszuwerden und zu zerfallen. Aber Q-Balls, die aus dicht gepackten supersymmetrischen Teilchen bestehen, die eine Baryonenzahl mit geringeren Energiekosten als ein Proton aufnehmen können, lassen das Proton zerfallen, während die Baryonenzahl des Q-Balls zunimmt. Q-Balls, sagt Dr. Cox, „können als riesige Ansammlungen von supersymmetrischen Partikeln dargestellt werden, die, wenn sie in das Herz eines Sterns driften, sich wie ein Krebsgeschwür auffressen könnten.

Da Q-Bälle hochspekulative Einheiten sind, gibt es Einwände von anderen Physikern hinsichtlich ihrer Machbarkeit und als Sonnenstopper.

Aber es gibt mehrere große Probleme, auf denen diese Prämisse beruht, nicht zuletzt, dass Supersymmetrie und Q-Balls noch völlig unbewiesen sind. Sogar Cox gibt zu, dass unsere Sonne nicht dicht genug ist, um einen hypothetischen Q-Ball zu halten. Da der supersymmetrische Q-Ball eine sehr kompakte Ansammlung schwerer Partikel ist, die in einem kleinen Volumen verpackt sind, ist er milliardenfach dichter als ein Atomkern, sodass er direkt durch die Sonne fliegen würde, „wie ein Messer durch Schlagsahne“, sagt die UCLA Physiker Alexander Kusenko, einer der führenden Q-Ball-Forscher. Kusenko vermutet, dass ein wahrscheinlicheres Ziel für einen Q-Ball ein Neutronenstern ist, der viel dichter als die Sonne ist.

Aber um der Argumentation willen, selbst wenn ein Q-Ball in die Sonne eindrang und anfing, die Sonnenmaterie zu fressen, sagte Georgi Dvali von der New York University, Co-Autor mit Kusenko und Mikhail Shaposhnikov des Artikels „New Physics in a Nutshell, oder Q-Ball als Kraftwerk", sagt die dabei freigesetzte Energie so hoch, dass "die Intensität der Sonneneinstrahlung enorm zunehmen dürfte". Er fügt hinzu: "Das Problem unserer Zivilisation wird also nicht der Tod der Sonne sein, sondern die enorme Strahlung davor."

Wie Kusenko sagt: "Du würdest nicht frieren, du würdest frittiert werden."

Tatsächlich räumte Brian Cox ein, dass Neutronensterne eher einen Q-Ball stoppen und dann ihre innere Materie herausknirschen, bis ihre Gravitation auf ein Niveau reduziert ist, bei dem der Neutronenstern sich nicht mehr länger zusammenhalten kann und in einer gewaltigen Explosion endet. Aber selbst wenn die exotische Materie in unserer Sonne vorhanden wäre, um einen Q-Ball-Stopp zu machen und thermonukleare Reaktionen zu dämpfen, würde dies die Erde möglicherweise nicht davon abhalten, gebraten zu werden, wenn die Sonne vorzeitig durch ihre rote Riesenphase ging, bevor sie abkühlen konnte.

UCLA-Professor für Sonnenphysik, Roger Ulrich, bezweifelt, dass es die Menschheit überhaupt geben würde, wenn die Erde zu einem Punkt käme, an dem sie zufriert. Zu diesem Zeitpunkt wäre die Sonne seiner Meinung nach bereits durch die Phase des Roten Riesen in einen abkühlenden Weißen Zwerg übergegangen. „Bevor die Sonne es uns zu kalt macht, werden wir ernsthaft geröstet und möglicherweise könnte die ganze Erde verdampft und in das Solargas aufgenommen werden“, sagt er.

Zusammenfassend kann der Q-Ball nur dann als plausibler Mechanismus zur Abkühlung eines Sterns angesehen werden, wenn bestimmte Ad-hoc- Annahmen getroffen werden. Dies ist ein typisches Dilemma, wenn wissenschaftliche Konzepte in Science-Fiction importiert werden, um ihren fantastischen Inhalt realistisch oder naturalistisch erscheinen zu lassen. Die Wissenschaft selbst muss oft gedehnt und gebogen werden, um sich den fiktiven Gegebenheiten anzupassen; genug aus und in vielen Fällen weit über das hinaus, was viele Wissenschaftler für vernünftige Abweichungen von der wissenschaftlichen Möglichkeit halten würden.

Wie also stört dieser Q-Ball die Energieproduktion? Da es sich um eine Art dunkle Materie handelt, erwarte ich überhaupt sehr wenig Wechselwirkung.
@JDługosz Dies ist ein Detail, das Professor Cox nicht erklärt hat. Ich möchte es auch wissen.
Ohne weitere Erklärung ist es also nur ein McGuffin. Und es leidet unter dem Problem, das in meiner Antwort erwähnt wurde, warum wir nicht sehen sollten, dass es anderen Sternen passiert, oder warum nur unseren Stern stören.
Das klingt ein bisschen wie die Idee von „Strange“-Materie, bei der seltsame Quarks die normalen Quarks ersetzen.

Das erste, was mir in den Sinn kam, war die Star Forge aus Star Wars: Knights of the Old Republic, die effektiv Masse von dem Stern, den sie umkreiste, trichterte (ja, Bioware hatte die Idee, lange bevor Episode 7 geschrieben wurde). Es ist jedoch ein bisschen klein, da es für eine lange Zeit von einem einzelnen Stern getragen wird, sodass Sie es ein wenig vergrößern könnten, um Masse über einen viel kleineren Zeitrahmen zu nehmen.

Es erinnerte mich auch an die Vasari-Loyalisten aus Sins of a Solar Empire: Rebellion:

Vasari-Loyalisten sind eine nomadische Variante der traditionellen Vasari-Formel. Die Vasari-Loyalisten können mit ihren Großkampfschiffen Einnahmen erzielen, Forschungseinrichtungen darauf bauen und ihre Titan als mobile Großkampfwelt einrichten. Sie können Planeten auch vollständig von Ressourcen berauben und tote Hüllen zurücklassen. Ihr Titan ist in der Lage, jeden Gravitationsbrunnen mit einem Phasentor auszustatten, wodurch Vasari-Flotten Zugang zu wertvollen Abkürzungen erhalten und die Kosten für den Aufbau eines Phasentor-Netzwerks gesenkt werden.

Für eine Geschichte wie deine könnten Elemente aus beiden funktionieren:

Einige fortgeschrittene außerirdische Rassen reisen von Sonnensystem zu Sonnensystem und verwenden eine unbekannte Technologie, um ihre riesige Flotte zu befeuern, indem sie Masse von den Sternen trichtern. Sie tauchten auf, rasierten einen beträchtlichen Teil der Masse für ihre Flotte ab und verschwanden dann.

Schau mal nach Star Lifting...

Star Lifting ist speziell das Entfernen von Materie von Sternen. Sie tun es nicht in dem Umfang, den Sie wollen, aber sie tun es trotzdem...

Video, das gerade zu diesem Thema gemacht wurde, glaube ich, ein Physiker, nicht sicher

Also gibt es die erste Möglichkeit...

Die zweite Option, die eine Kombination der kurz erwähnten, aber dort nicht diskutierten Technik ist; Widderschaufeln, aber nicht konventionell. Fügen Sie die Idee eines Wurmlochportals hinzu, insbesondere wenn Sie Austrittspunkte wie das Sternentor-Netzwerk ändern können. Sie können buchstäblich einfach einen Ort finden, an dem Sie ihn im Universum ablegen können, und den Wasserstoff mit aktivem Wurmloch einfach rammen und zu diesem Speicherort transportieren. Sie könnten "wahrscheinlich" so viel Material sehr schnell und einfach entfernen.


Natürlich setzen beide Optionen eine außerirdische Einmischung voraus. Wenn das raus ist, bin ich mir nicht sicher, was ich dir sagen soll...

Ich bin mir ziemlich sicher, dass es nicht funktionieren würde, wenn Sie ein Naturphänomen brauchen, aber es gibt Sterne, die ihrem Begleiter Material entziehen. Wenn Sie ein Schwarzes Loch haben, kommen Sie in das Sonnensystem auf der gegenüberliegenden Seite der Erdumlaufbahn und ziehen Sie eine Menge Material ab, aber fahren Sie weiter aus dem Sonnensystem heraus. Ich bin mir nicht sicher, ob das genug Material abziehen würde oder ob das möglich wäre.