Was passiert, wenn eine Eiskugel mit der Masse der Sonne in die Sonne geschleudert wird?

Die Frage ist angesichts der Umstände etwas unrealistisch, aber nehmen wir an, es gibt einen Eiskübel, der auf ungefähr den absoluten Nullpunkt abgekühlt ist und ungefähr 1000 km (um die Sonne herum) von der Sonne entfernt ist und sich mit v_0 = 1000 km / s bewegt, was sein wird wenn das alles Wasser mit Sonnenmasse die Sonne erreicht.

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Grundsätzlich habe ich darüber in gizmodo http://gizmodo.com/could-the-sun-be-extinguished-by-a-bucket-of-water-just-1669914928 gelesen , aber nicht zugestimmt, deshalb habe ich mich dafür entschieden Fragen Sie hier nach diesem Phänomen, in der Hoffnung, eine genauere Antwort zu erhalten

Das ist ein großer Eimer Eis, Freund!
meinst du, was passiert, wenn wir eine Eismasse gleich der Masse der Sonne auf 0K abkühlen und auf die Sonne 'gießen'?
@ziggy, ja ich meine eigentlich das was du geschrieben hast. Übrigens schrieb ich "über den absoluten Nullpunkt"
Sie könnten möglicherweise mc∆(Et)=-MC(ET) verwenden
Wenn Sie die Sonne mit Eis unter Null einschließen, wird vielleicht nichts passieren, aber wenn Sie einen riesigen Eisball so groß wie die Sonne (angenommen, der Innendruck wird negiert) in die Sonne werfen, rechnete ich damit, dass die Schwerkraft sowohl vom Eisball als auch von der Sonne ausgeht werden sich in einem Kampf des Titanen-Showdowns muahahahaha gegenseitig auseinanderreißen
Haben Sie für diese Art von Frage bereits an der einen geeigneten Stelle nachgefragt ?
Wie würden Sie so viel Masse am absoluten Nullpunkt halten? Die Schwerkraft würde den Kern zu Plasma kollabieren lassen und wahrscheinlich nach einer Weile so heiß sein wie jeder andere Stern auf der Oberfläche.
@Superbest, lass uns diesen Teil ignorieren, er kann zum Beispiel den ganzen Raum in der Nähe der Sonne umgeben.

Antworten (6)

Dies wäre ein hochenergetisches Ereignis, ein Gravitationskollaps in Kombination mit der anfänglichen Einwärtsgeschwindigkeit von 1000 km/s (die größer ist als die Fluchtgeschwindigkeit an der Sonnenoberfläche).

Es würde zunächst eine Art Nova - Ereignis geben, da der bereits in der Sonne vorhandene Wasserstoff durch das einfallende neue Material komprimiert würde, was die Fusion erheblich verstärkt. Etwas Material kann ausgestoßen werden und beim Nova-Ereignis zu einem Nebel werden; Rückprallenergie wäre ein Faktor zusätzlich zur verstärkten Fusion, wie bei einer Kernkollaps-Supernova.

Das Wasser würde in atomaren Wasserstoff und Sauerstoff dissoziieren.

Von dem Material, das bei dem Nova-Ereignis nicht ausgestoßen wurde, würde der Sauerstoff schließlich einen Kern im Zentrum eines Sterns bilden, wobei leichtere Elemente (H, He) eine Hülle um den Kern bilden.

Was dann passiert, hängt von der verbleibenden Masse ab.

Wenn die verbleibende Masse weniger als 1,39 Sonnenmassen beträgt (die Chandrasekhar-Grenze ), würde der Stern schließlich zu einem trägen weißen Zwergstern werden, wobei der Sauerstoffkern durch den Elektronenentartungsdruck erhalten bleibt und keine Sauerstofffusion durchlaufen kann . Wenn mehr als 1,39 Sonnenmassen übrig bleiben, könnte der Stern ein Neutronenstern werden .

Bist du sicher, dass Sauerstoff den Kern so schnell erreichen kann? Der größte Teil des Sterns ist nicht konvektiv, daher ist der einzige Weg, den Kern zu erreichen, die Brownsche Bewegung. Ich habe ungefähr geschätzt, dass es dauern wird 10 24 Sekunden ( 10 16 Jahre), um eine Entfernung von einem Sonnenradius zurückzulegen, aber das ist viel mehr als die geschätzte Lebensdauer der Sonne, und das Teilchen kann diese Entfernung in jeder Richtung innerhalb der Sonne zurücklegen.
Dies scheint weitgehend Spekulation zu sein. Hat jemand eine Berechnung für einen Stern mit 2 Sonnenmassen durchgeführt, der zu etwa 50 % aus Metallen besteht? @MFH Gravitationsablagerung kann in Strahlungszonen sehr effektiv sein. Strahlungskräfte würden jedoch dem Absetzen von Sauerstoff aus den äußeren Schichten entgegenwirken.
@MFH Es sollte zunächst sehr schnell fallen, da der äußere Teil der Sonne eine Dichte von weniger als Eis hat. Die Sonne erreicht nur bei 0,5 Radien die Dichte von Wasser. Wenn Sie einen stillen See haben, der eine Meile tief ist und nur Brownsche Bewegung aufweist, und durch einen Felsen hinein, wird er immer noch schnell sinken. solarscience.msfc.nasa.gov/images/Dalsgaard1_density_vs_r.jpg
@RobJeffries du hast recht, es handelt sich hauptsächlich um Spekulationen. Bei all der Forschung zu Kernkollaps-Supernovae hat niemand dieses Problem wirklich gelöst, und dies könnte ebenso komplex sein. Der Supernova-Prozess wird hauptsächlich von der Kernmasse bestimmt, die zusammenbricht, wenn der Kern die Chandrasekhar-Grenze überschreitet. Hier ist die Anfangsgeschwindigkeit von 1000 km/s wirklich enorm. An welchem ​​Punkt wird der Fusions- + Entartungsdruck ausreichen, um die anfängliche kinetische Energie + kinetische Energie, die durch den Gravitationskollaps gewonnen wurde, umzukehren? Was werden die Produkte des anfänglichen Zusammenbruchs sein, der auf der Sekundenskala liegen würde?
Sie haben Recht. Ich habe die 1000 km/s-Zahl übersehen. Das ist dann einfach verrückt; das ist mehr als genug Energie, um die Sonne zu entfesseln.

Wenn Eis "rund um die Sonne" ist, verstehe ich nicht, wie es sich mit einer Geschwindigkeit von 1000 m / s nach innen bewegen kann. Die Masse der Sonne ist 2 ⋅ 10 30 k g und der Radius 7 ⋅ 10 8 m .

Die Dicke einer Eisschale mit diesem Innenradius und dieser Masse wäre (unter der Annahme der üblichen Eisdichte von etwa dem 0,9-fachen der Dichte von flüssigem Wasser) ungefähr 10 8 m . Das ist wahrscheinlich dick genug, um der Anziehungskraft der Sonne standzuhalten; sicherlich wird es die meiste Sonneneinstrahlung stoppen.

Um ein Gramm Eis vom absoluten Nullpunkt zum Schmelzen zu bringen, braucht man ungefähr 273*4,2+334=1500 J. Die Sonne erlischt 4 ⋅ 10 26 W - vorausgesetzt, das Eis würde all diese Wärme absorbieren, würde es dauern 8 ⋅ 10 9 Sekunden, um das ganze Eis zu schmelzen - etwas mehr als 200 Jahre.

Während dieser ganzen Zeit würde die Sonne fröhlich weiter Energie produzieren – aber ich gehe davon aus, dass alles Leben auf der Erde aufgehört hätte, wenn sie wieder zu scheinen beginnt.

Eine offensichtliche Frage - würde die kugelförmige "Eisschale" die enorme Gravitationsbelastung standhalten? Würde es unter dem Druck schmelzen? Würde der Druck des erzeugten Dampfes das Wasser / Eis nach außen blasen? Es wäre interessant, diese Fragen weiter zu analysieren. Ich vermute, dass die allgemeine Schlussfolgerung - dass eine 100.000 km dicke Wasserschicht "die Lichter auf der Erde auslöschen wird" von diesen Details nicht verändert wird - weil dieses Wasser immer noch zwischen der Erde und der Sonne sein wird, unabhängig von der Entfernung und dem Phase.

Update - ein paar zusätzliche Gedanken.

Erstens - die Bruchfestigkeit von Eis ist ziemlich gering: laut diesem USGS-Bericht nicht mehr als etwa 1000 psi (7 MPa) . Das ist offensichtlich um viele Größenordnungen kleiner als der Druck im Inneren der 100.000 km dicken Eishülle. Der durchschnittliche Abstand der Schale (Mittelpunkt) beträgt 7.5 ⋅ 10 8 m aus dem Zentrum der Sonne und erfährt daher eine Gravitationsbeschleunigung von

a = G M R 2 = 6.7 ⋅ 10 − 11 ⋅ 2 ⋅ 10 30 ( 7.5 ⋅ 10 8 ) 2 = 240 m / s 2

Damit ist der Druck auf die Innenfläche grob

P = ρ a t = 0,9 E 3 ⋅ 240 ⋅ 1 E 8 = 2.5 ⋅ 10 13 P a = 22 T P a

Eine naheliegende Frage: Was passiert mit Eis bei diesem Druck? Das Phasendiagramm, das ich (an dieser Stelle ) finden konnte, geht "nur" bis zu 1 TPa, aber es deutet darauf hin, dass "wirklich kaltes" Eis bei diesen Drücken tatsächlich fest bleibt (im Gegensatz zu etwas wärmerem Eis, wie wir es normalerweise antreffen würden). "Phase XI hexagonales" Eis).

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die nächste interessante Frage ist die der Dampfbildung. Wenn wir eine bestimmte Menge Eis in die Sonne fallen lassen (innerhalb der geschlossenen Eishülle), was passiert mit dem Druck? Vermutlich würde der Druck etwas zunehmen, aber es ist wirklich nicht relevant - denn wiederum müsste bei dem Druck, den Sie erzeugen müssten, um die Eisschale zu stützen, die Dichte des Wassers sehr hoch sein - tatsächlich wäre es nein nicht mehr ein Gas sein, sondern ein Festkörper (oder zumindest mit vergleichbarer Dichte wie ein Festkörper - wir würden uns in einem Teil des Phasendiagramms befinden, der nicht angegeben ist).

Abschließend die Frage nach der potentiellen Energie des Eises - und der Auswirkung der Freisetzung dieser Energie auf die Gesamtgleichung. Für den Zweck dieser Berechnung können wir nicht einfach annehmen, dass Dinge in den Mittelpunkt der Sonne fallen – selbst Photonen, die im Mittelpunkt der Sonne erzeugt werden, brauchen lange, um zur Oberfläche zu diffundieren, also können wir dasselbe annehmen gilt für Wasser. Nehmen wir also an, dass das Wasser einfach an die Oberfläche fällt. Während das Innere der Schale nur 1000 km tief fällt, würde das Eis durchschnittlich 50.000 km fallen. Die Schwerkraft kann über diese Strecke (erster Ordnung) als konstant angesehen werden, also wäre die auf 1 kg Eis verrichtete Arbeit

W = F ⋅ d = 240 N ⋅ 5 ⋅ 10 7 m = 12 G J

Das Eis, das aus dem Inneren der Schale gefallen ist (das erste Eis, das schmilzt), hat nämlich weniger Energie

W = 240 N ⋅ 10 6 m = 240 M J

und ich ignoriere vorerst die Behauptung, dass sich das Eis mit 1000 km / s bewegt (aus der ursprünglichen Frage), da dies bedeuten würde, dass 1 kg Eis eine kinetische Energie von hat 1 2 m v 2 = 500 G J .

Wie man es auch betrachtet, das ist eine sehr beträchtliche Menge an Energie. Es deutet darauf hin, dass, wenn das Eis von innen nach außen zu schmelzen beginnt, das Wasser, das auf die Oberfläche der Sonne prallt, die Sonne tatsächlich aufheizt und das Schmelzen des restlichen Eises beschleunigt. Der gesamte Prozess wird daher viel weniger Zeit in Anspruch nehmen, als ich ursprünglich geschätzt hatte - es wird eine außer Kontrolle geratene Reaktion geben.

Nur um uns zu kalibrieren – all das Eis, das in die Sonne schlägt, fügt der Sonne etwa 12 GJ/kg * 2E30 kg = 2,4E40 J hinzu. Würde diese Energie nicht auf die Sonne übertragen, würde dies zu einer Erwärmung des Wassers um etwa 3 Millionen Grad führen. Nur aus der potentiellen Energie (nicht aus der anfänglichen kinetischen Energie). Das ist viel heißer als die Sonne – also würde es eine außer Kontrolle geratene Schmelzreaktion geben.

Es scheint also, dass die Sonne nach kurzer Zeit, wenn sie dunkel ist (viel weniger als 200 Jahre), sehr, sehr hell scheinen würde? Scheint immer noch ein unbequemes Sonnensystem zu sein.

AKTUALISIERUNG 2

Noch ein Gedanke. Wenn das Eis etwas weniger dicht wäre, so dass es strukturell alles auf die Sonnenoberfläche fallen könnte, würde die 100.000 km dicke Eisschicht (bei einer Anfangsgeschwindigkeit von 1000 km/s) nur 100 Sekunden brauchen, um hineinzufallen Die Sonne. Im Durchschnitt würde jedes Stück Eis nur 1000 km weit fallen, und die meiste Energie, die verbraucht würde, wäre die anfängliche kinetische Energie (500 GJ/kg - viel mehr als die 240 MJ/kg Gravitationsenergie).

Dadurch würde sich die Sonnenoberfläche kurzzeitig auf über 100 Millionen Grad erhitzen – heißer als der Kern der Sonne. In diesem Fall könnte also die Sonne kurz blinken (während das Eis noch als Schutz dient) - aber sehr schnell wäre es für die Erde vorbei. Natürlich würden bei dieser Temperatur alle Arten von Fusionsreaktionen stattfinden - und eine immense Wärmemenge würde von der Oberfläche der Sonne abstrahlen.

Es erinnert mich an das Lied von Tom Lehrer: „We will all go together when we go“

Es wird kein Elend mehr geben,
wenn die Welt unsere Rotisserie ist,
ja, wir werden alle zusammen braten, wenn wir braten.

Einige kleine Lebensformen in der Nähe von Thermalquellen in der Tiefsee könnten überleben? Kleiner Trost aber.
@RedGrittyBrick Ich wette darauf, dass diese Eisschicht nicht plötzlich auftaucht, anstatt Aktien kleiner Meeresbewohner zu kaufen ...
Die Schwerkraft in einem kugelförmigen Körper wird nur vom inneren Teil ausgeübt, sodass die Schale beim Schmelzen auf die Sonne fällt. Schöne Antwort, sicherlich präziser als meine!
@MFH - danke; ja, mir ist klar, dass die Schale von innen nach außen schmelzen würde. Ich habe die Belastung der Eisschale nicht berechnet und ob sie unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen würde (oder von dem überhitzten Dampf getragen würde, den sie beim Schmelzen erzeugt). Alles interessante Fragen...
Ich denke, es wäre tatsächlich viel schneller als 200 Jahre - Sie ignorieren die Erwärmung durch die ursprüngliche Sonnenwärme. Es ist also eine großartige Obergrenze, aber der tatsächliche Wert wäre wahrscheinlich wesentlich niedriger. Obwohl es eine Weile dauern würde, die verlorene Wärme zurückzugewinnen, würde sich dies nur in einer leichten Abnahme der Leistung der Sonne äußern - und wenn Sie den zusätzlichen Kerndruck berücksichtigen, wird es wahrscheinlich immer noch eine viel höhere Leistung sein als bei der halben Masse ursprüngliche Sonne.
Eine kugelförmige Schale mit Sonnenmasse würde ihrer eigenen Schwerkraft nicht standhalten, geschweige denn der der Sonne. Selbst ohne die in der Frage angegebene Anfangsgeschwindigkeit von 1000 m / s würde die Hülle sofort zusammenbrechen und die potenzielle Energie der Gravitation würde in kinetische Energie umgewandelt, die sich auf das Zentrum konzentriert, und thermische Energie aus unelastischer Kollision und Verformung.
Die Frage ist / war 1000 km / s , was die Sache etwas anders macht ...
@RobJeffries - Ich habe tatsächlich berechnet, dass das Eis, wenn es sich so schnell bewegen würde, eine fantastische Menge an kinetischer Energie hätte. Aber es scheint, dass es einfach keinen Platz für all das Eis gibt - es würde sich schrecklich in die Quere kommen. Wenn es nicht ganz gleichmäßig oder nicht ganz dicht ist, könnten Sie vielleicht damit durchkommen. Aber bei einer Masse, die der der Sonne entspricht, wäre die beteiligte kinetische Energie nur astronomisch.
@Floris ja, das Eis würde sich selbst im Weg stehen, aber das ist eine mildere Version dessen, was bei einer Kernkollaps-Supernova passiert. Der Eisenkern ist extrem dicht und kollabiert bei ~ 0,2 ° C (60.000 km / s), 100.000 km /s gemäß abyss.uoregon.edu/~js/ast122/lectures/lec18.html
@DavePhD - Ich glaube nicht, dass es genug Energie gibt, um die Sonne mit "nur" so viel Eis in eine Supernova zu verwandeln ... wir sind immer noch ein paar Größenordnungen von der Temperatur entfernt. 1000 km/h = 0,003 c.
@Floris Wenn ein Kohlenstoff-Sauerstoff-Weißer Zwerg Materie aus einer anderen Quelle ansammelt, bis sie 1,4 Sonnenmassen überschreitet, gibt es eine Supernova vom Typ 1a. Supernovae aufgrund von Sauerstoff-Neon Weißen Zwergen, die Material akkretieren, werden ebenfalls in der Literatur diskutiert. Hier haben wir 0,9 Sonnenmassen Sauerstoff plus 1,1 überwiegend Wasserstoff. Ich denke, selbst bei einer Anfangsgeschwindigkeit von 0 könnte es eine Supernova geben.
@DavePhD - gewährt; Sobald das Material seinen Weg in den Kern der Sonne gefunden hat, wird es eine allmächtige Instabilität geben. Der Punkt meiner Berechnung war, dass es auch ohne diese Überlegung boomen würde.
Bei den Energien, die diese Situation bereitstellt, bezweifle ich, dass Zeit für die Thermalisierung von irgendetwas ist.

Sie können keinen " Eisball mit der Masse der Sonne" haben, weil das Eis in der Mitte des Balls nicht stark genug wäre, um das Gewicht des Eises darauf zu tragen. Stattdessen würde das Eis unter seiner eigenen Schwerkraft zusammenbrechen .

Dies würde dazu führen, dass der Druck und die Temperatur im Inneren des Balls ansteigen, bis die Wassermoleküle, aus denen das Eis besteht, in ein Plasma aus freien Sauerstoff- und Wasserstoffatomen aufbrechen würden (möglicherweise kurz nachdem das Eis zuerst geschmolzen und dann verdampft ist, obwohl, ehrlich gesagt, Ich bin mir nicht sicher, ob jemand weiß, wie sich Wasser bei solch extremen Drücken verhält ), und der Wasserstoff würde zu fusionieren beginnen (angesichts des reichlich vorhandenen Sauerstoffs vermutlich über den CNO-Zyklus ). Dies würde die Temperatur und den Druck im Kern noch weiter erhöhen, und der erhöhte Druck durch die Fusionsreaktion würde schließlich den Gravitationskollaps stoppen.

Wenn Sie einen Eisball mit der Masse der Sonne hätten, würde er sich im Grunde sehr schnell in eine Sonne verwandeln . Eine ziemlich seltsame Sonne zwar (zumindest wenn man Astrophysiker ist), wegen des absurd hohen Sauerstoffgehalts, aber trotzdem eine Sonne.

Die Tatsache, dass sich Ihre Eiskugel in eine Kugel aus glühendem Plasma verwandelt hat, hindert Sie natürlich nicht daran, sie in die Sonne fallen zu lassen. Was Sie bekommen, wenn Sie das tun, ist im Grunde eine Sternenkollision . Leider wissen wir immer noch nicht viel über die Details dessen, was bei solchen Kollisionen passiert, da es sich um ziemlich seltene und kurze Ereignisse handelt, aber ein wahrscheinliches Ergebnis ist, dass die Sterne verschmelzen und einen einzigen, größeren und heißeren Stern bilden. Mit viel Sauerstoff aus dem Eis.

Ich verstehe die unrealistischen Teile der Frage, aber lassen Sie uns diesen Teil ignorieren, wir können davon ausgehen, dass das Eis nicht wie ein Ball ist, sondern wie Saiten, die sich zur Sonne bewegen. Der Schlüsselmoment, den ich verstehen möchte, ist, dass Wasser mit einer Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt den Stern wie eine Sonne verändern kann. Ich kann den Punkt in dem Artikel nicht verstehen, wo geschrieben steht, dass es die Sonne heißer machen wird. Trotzdem danke für unswer
@Aram Sie haben die Möglichkeit vernünftiger, nicht spekulativer Antworten verwirrt, indem Sie angenommen haben, dass das Eis eine kinetische Energie hat, die die Gravitationsbindungsenergie der Sonne übersteigt. Die Temperatur des Eises spielt keine Rolle.

Kurzfristig würde das Eis beim Fallen verdampfen. Es würde sich mit der Sonne vermischen und einen bizarr metallreichen Stern mit doppelter Masse bilden. Ein solcher Stern hätte eine viel undurchsichtigere Hülle. Dies führt dazu, dass der letzte Stern (sobald ein Gleichgewicht erreicht ist) viel weniger hell und kühler ist als ein Stern mit 2 Sonnenmassen und normaler Zusammensetzung.

Es wäre wahrscheinlich kühler und weniger leuchtend als die Sonne (und daher viel langlebiger), aber um wie viel ist es schwierig, ohne eine detaillierte Berechnung der Sternentwicklung zu sagen. Das qualitative Ergebnis ist korrekt, aber die Extrapolation der üblichen Formeln für Hauptreihensterne auf diese bizarren Metallizitäten kann quantitativ nicht genau sein.

Eine interessante Komplikation könnte das gravitative Absetzen und die Trennung von Sauerstoff und den leichteren Elementen sein. Ich denke, es gibt verschiedene Turbulenzquellen (z. B. thermohaline Mischung), die dies verhindern würden, aber ich bezweifle, dass dies in einem Stern mit solch verrückten Häufigkeiten theoretisch getestet wurde.

Bearbeiten: Das Obige würde für eine Kollision im freien Fall gelten. Ich habe den Punkt um die 1000 km/s verfehlt, der die Energetik des ganzen Szenarios komplett dominiert. Dies ist genug Energie, um die Sonne vollständig zu lösen (um eine Größenordnung), daher ist es schwierig, eine nicht spekulative Antwort zu geben.

Das erste, was Sie bemerken werden, ist, dass die Sonne aufhört zu scheinen. Es produziert immer noch Wärme und Licht, aber alles wird durch die dicke Schicht aus kaltem Eis gestoppt.

Die Sonne ist jedoch nicht ganz kalt. Der Kern ist immer noch aktiv, sogar noch mehr als zuvor. Verdoppelt man die Masse, so hat die Sonne einen höheren Druck und kann somit problemlos Wasserstoffatome miteinander verschmelzen. Das Nettoergebnis ist mehr erzeugte Wärme und eine kürzere Lebensdauer.

Langfristig sickert die Hitze an die Oberfläche und die Sonne scheint wieder. Ich gebe zu, ich habe keine Berechnungen durchgeführt, aber ich denke, es kann bis zu ein paar Millionen Jahre dauern, bis die Sonne wieder scheint.

Wissenschaftler auf der Erde konnten feststellen, dass die Sonne immer noch aktiv ist. Als ich sagte, dass alles gestoppt wird, war das nicht ganz richtig. Neutrinos sind von der neuen Schicht nicht besonders betroffen und können wie bisher auf der Erde gemessen werden. Nicht dass es Hoffnung machen kann, wenn ich die Zeitskala richtig erraten habe. Fast alle Lebensformen auf der Erde würden aussterben, lange bevor die Sonne wieder zu scheinen beginnt.

Wird der Temperaturabfall in den oberen Schichten den Druck verringern? Und wenn ja, werden Kernreaktionen äußere Schichten wegsprengen?
Nein, der Druck wird erhöht. Der Druckausgleich erfolgt durch die Wärmeausdehnung. Bei geringerer Geschwindigkeit in der äußeren Schicht können die Partikel nur zur Mitte hin fallen. Ich bin mir nicht sicher über eine mögliche Explosion. Es kann anhängen, wenn die Erwärmung schnell genug ist, nehme ich an.
Ich vermute, Sie haben die inelastischen Kollisionseffekte unterschätzt. Mit 1Mm/s wären wir noch nicht ganz im relativistischen Bereich, aber die Effekte wären trotzdem spektakulär. Wir sprechen über das Äquivalent von 0,3 % der spontanen Vernichtung der Sonnenmasse oder etwa 200 Typ-1a-Supernovae.
@AramTadevosyan: Entscheidender Punkt, es gibt keinen Temperaturabfall, wenn das Zeug hineinfällt. Die Schwerkraft der Sonne ist zu stark, als dass etwas Kaltes, das hineinfällt, (im Durchschnitt) immer noch kalt ist, wenn es die „Oberfläche“ erreicht und mit ihr interagiert ". Überlegen Sie, was mit Meteoriten passiert, die die Erdoberfläche treffen. Tatsächlich können sie in der Mitte immer noch kalt sein, wenn große Teile überleben, aber der Aufprall erzeugt viel Wärme und sie sind nach dem Aufprall im Durchschnitt nicht kalt, wenn man die gesamte verdampfte Landschaft zählt. Wenn die Eishülle irgendwie nicht hineinfällt, kann sie kalt bleiben, bis die Sonne sie erwärmt.
@Aron KE von Eis = 1E42 J. Die Energie in einer Supernova vom Typ Ia beträgt etwa 1E44 J?
@RobJeffries du hast Recht. Die Berechnung von KE vermasselt. Dennoch sind die Energien hier mehr als genug für jeden Zweck.

Der erste und wichtigste Effekt, zwei sonnengroße Körper in unserem Sonnensystem sehr nahe beieinander zu haben, ist, dass dieses neue System die Planetenbewegung aus der Bahn werfen wird und es Chaos geben wird (bemerkbares Chaos genau in dem Moment, in dem wir annehmen können das Eis erschien 1000 km von der Sonne entfernt aus dem Nichts). Die Gravitationskraft wird doppelt so hoch sein wie jetzt, die Erde einschließlich aller Planeten wird beginnen, sich auf spiralförmigen statt auf elliptischen Bahnen zu drehen, bis sie in der neuen Umlaufbahn "Frieden" (Gleichgewicht zwischen Umlaufgeschwindigkeit und Gravitationskraft) finden. Wir sind möglicherweise nicht dort, um die Nachwirkungen der Kollision zu sehen.

Aber unten ist, was meiner Meinung nach nach der Kollision passieren wird: Da Wasser nichts als 2 Teile Wasserstoff und 1 Teil Sauerstoff ist, ist Wasserstoff der grundlegende Brennstoff in der Fusionsreaktion, die auf der Sonne auftritt. Im Grunde wird die Sonne also heller scheinen, da Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser (Eis) zerfallen, was zu einer erhöhten Menge an Reaktanten führt, und daher wird die Reaktionsgeschwindigkeit (Wasserstoff + Wasserstoff -> Helium + Energie) erheblich zunehmen.

Nicht wirklich. Die meisten Sterne sind nicht konvektiv, das heißt, die meiste Materie in ihrem Inneren ist fast statisch. Der hinzugefügte Wasserstoff erreicht niemals den Kern, wo die Fusion anhängt. Es ist der Druck, der die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht.
Die potentielle Energie der Materie in der Sonne ist um eine Größenordnung kleiner als die kinetische Energie des Eiskübels, den das OP darauf wirft. Anstatt dieses Material dazu zu bringen, sich in der Sonne niederzulassen, würde sich das meiste davon so stark erhitzen, dass es in den Weltraum verdunstet und einen viel kleineren Stern zurücklässt. Da der Kern extrem heiß ist, würde das Entfernen der äußeren Hülle zu einer enormen Ausdehnung des Kerns führen, wodurch alle Kernreaktionen gestoppt würden, aber wahrscheinlich nur sehr wenig Material übrig bleibt, nachdem die sich ausdehnende Plasmawolke abgekühlt ist.
@MFH Wasser zerfällt bei etwa 2500 ° C ( en.wikipedia.org/wiki/High-temperature_electrolysis ) in Wasserstoff und Sauerstoff. Mein Gedanke ist also, dass es zu dem Zeitpunkt, an dem der große Eisklumpen die Sonne erreicht, kein EIS mehr sein wird, sondern es wird eine Wolke aus Wasserstoff und Sauerstoff sein. Da die Sonnenmasse zunehmen wird und auch enorme Energie vorhanden sein wird, wenn Körper mit jeweils 1 Sonnenmasse im Zentrum unseres Sonnensystems kollidieren, kann dies den Druck und die Temperatur an der Oberfläche mit Sicherheit erhöhen, und daher könnte dies möglich sein Verschmelzung auf der Sonnenoberfläche.
@CuriosOne Die Eismasse beträgt 1 Sonnenmasse und ist der Sonne deutlich näher. Der Gravitationsschacht der Sonne wird größer und tiefer, sodass Sauerstoff und Wasserstoff der Sonne nicht entkommen können und schließlich mit der Sonne kollidieren .
@JammuPapa: Das ist nicht so einfach. Das Druckprofil ist nicht linear und die alte "Grenze" der Sonne befindet sich immer noch fast in der Nähe der neuen Oberfläche. Der Kern nimmt zu, aber nicht genug, um die gesamte alte Sonne einzuschließen.
Was passiert, wenn eine Eiskugel mit der Masse der Sonne in die Sonne geschleudert wird?
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