Was wären die Auswirkungen, wenn Jupiter explodieren würde?

Hinweis: Lumos Antwort ging hoch, während ich dies schrieb. Er spricht darüber, was passieren würde, wenn man Jupiter in eine gigantische thermonukleare Bombe verwandelt. Das ist eigentlich übertrieben. Sie müssen nur die Gravitationsbindungsenergie von Jupiter bereitstellen (es ist verrückt, in diesem Zusammenhang "nur" zu sagen, aber nichtsdestotrotz ist es ein Unterschied von sechs Größenordnungen). Dies ist das Szenario, das meine Antwort anspricht.

Die Erde in die Luft zu sprengen ist schwer, und Jupiter in die Luft zu jagen wäre ungefähr 10000 Mal so schwer. Wenn Sie nicht alles auf Fluchtgeschwindigkeit bringen, werden einige oder alle Planeten wieder zusammenwachsen. Die Explosion muss mindestens die Gravitationsbindungsenergie bereitstellen (vereinfacht, dass die Dichte auf dem gesamten Planeten konstant ist):

was für Jupiter in der Größenordnung von liegt$5\times10^{26}$Tonnen TNT.

Angenommen, Sie schaffen dies, werden sich die Überreste von Jupiter in alle Richtungen in einem glühenden Plasma-Feuerball ausdehnen. Dieser Wind wird die Oberfläche der Jupitermonde durchkämmen, sich aber ansonsten eher harmlos im Sonnensystem ausbreiten. (Ich stütze mich darauf, dass Jupiters Einflussbereichist viel kleiner als die typischen Abstände zwischen den Planeten, so dass die kinetische Energie der Trümmer stark reduziert sein wird, wenn sie andere Körper des Sonnensystems erreichen. Es gibt natürlich auch die umgekehrte quadratische Abnahme des Flusses. Hinweis: Die anderen Antworten deuten darauf hin, dass es genügend Strahlung geben würde, um die Erde spürbar zu erwärmen. Um dies wirklich richtig zu beantworten, brauchen Sie eine Vorstellung davon, wie die Explosion funktionieren wird. Ich gehe von einem ziemlich "effizienten" Gerät aus, das die meiste Energie darauf verwendet, das Material einfach aus Jupiters Schwerkraft zu heben.) Die überlebenden Jupitermonde würden in das Sonnensystem fliegen und die Sonne ungefähr in der Umlaufbahn von Jupiter umkreisen .

Keiner der Planeten würde in seiner Umlaufbahn stark beeinträchtigt werden, jedoch hat Jupiter einen langfristigen Einfluss auf die Umlaufbahnen von Planeten und Asteroiden, indem er periodische Gravitations-"Zugkräfte" ausübt. Diese Interaktionen würden aufhören, aber es ist schwer zu sagen, welche langfristigen Auswirkungen dies ohne laufende Simulationen haben würde. Aber nichts wird auf dramatische Weise davonfliegen - es würde sehr lange dauern, bis sich dieser Effekt über viele Umlaufbahnen aufbaut.

Die Masse des Jupiters beträgt ca$10^{27}$kg, die über$E=mc^2$, wird übersetzt in$10^{44}$Joule. Wenn man den Planeten auf irgendeine Weise in thermonuklearen Brennstoff verwandelt und ihn sofort zur Detonation bringt, etwa 1% oder$10^{42}$Joule würden freigesetzt. Da der Durchmesser des Jupiter etwa 130.000 km beträgt, würde die Explosion mindestens eine halbe Sekunde oder so dauern. Also haben wir$10^{42}$Joule pro halbe Sekunde. Es ist$2\times 10^{42}$Watt.

Die Sonne gibt nur frei$4\times 10^{26}$Watt Leistung, so wäre der Knaller$2\times 10^{16}$mal stärker als die Sonne. Wenn wir uns jedoch die Auswirkungen auf die Erde ansehen, müssen wir erkennen, dass Jupiter etwa fünfmal weiter von der Erde entfernt ist als die Sonne, was den Energiefluss um einen Faktor von reduziert$5^2=25$. Die Explosion von einer halben Sekunde scheint also ungefähr zu sein$10^{15}$mal stärker als die Sonne. Die Gleichgewichtstemperatur ist wegen der$\sigma T^4$Gesetz, ca$10^4$Mal höher als die von der Sonne, etwa eine Million Grad.

Die Sonne erwärmt die Erde in etwa Stunden um ein Grad. Eine Quelle, das ist$10^{15}$mal stärker braucht offensichtlich einen winzigen Bruchteil einer Sekunde, um Tausende von Grad zu erreichen und die Materie auf der Oberfläche zu verdampfen. Kein Zweifel, die thermonukleare Explosion des Jupiter würde alle nahe gelegenen Seiten aller Planeten verbrennen und verdampfen – alle sind vergleichsweise weit vom Nullpunkt entfernt.

Wäre andererseits die einfallende Energie in der Lage, die ganze Erde zu verdampfen? Wir würden bekommen$10^{15}\times 342\times 4\pi \times 6,378,000^2\sim 2\times 10^{32}$Watt für eine halbe Sekunde, ca$10^{32}$Joule pro Explosion und pro Erdoberfläche. Die spezifischen Wärmen von Materialien sind vergleichbar mit$1,000$Joule pro Grad Celsius und Kilogramm, also haben wir$10^{29}$Kilogramm-Grad erhitzt werden. Teilen Sie es durch die Erdmasse unten$10^{25}$kg, um zu sehen, dass Sie das Material durch das einfallende Licht immer noch um Zehntausende von Grad erhitzen können. Ich denke also, dass dies die gesamte Erde verdampfen könnte, aber nicht die größten Planeten wie Saturn.

Unnötig zu sagen, dass die Sonne selbst ziemlich unberührt wäre. Seine Oberfläche hat bereits etwa 6.000 Grad. Die starke Strahlung von Jupiter könnte es nach der obigen Berechnung auf eine Million Grad bringen, aber es ist dasselbe wie die Temperatur der inneren Schichten. Die Sonne würde also ein wenig destabilisiert werden, aber sie würde schnell wieder zu der Sonne konvergieren, die wir kennen, denke ich.

Die obigen Berechnungen sind völlig unrealistisch, weil man höchstens daran denken könnte, Jupiter in einen kleinen Stern zu verwandeln, der immer noch sehr langsam brennt und viel schwächer als die Sonne wäre.

Lassen Sie uns einige Parameter aus dem Wiki entnehmen, um den Jupiter in die Luft zu jagen . Wenn wir Masse und Volumen Erde mit Jupiter vergleichen, bringt uns das viele wunderbare Zahlen.

Volumen: $1.4313×10^{15}\text{km}^3$was halten kann$1321$Erden

Masse: $1.8986×10^{27} \text{kg}$welches ist$318\ M_{Earth}$

Es ist in der Tat Sci-Fi. Denn wenn wir einfach die Masse-Energie-Äquivalenz verwenden, können wir sehen, dass es ungefähr freigesetzt wird$10^{45}J$, was in der Tat eine Menge Energie ist. Erstens kann das Licht zusammen mit den Gammastrahlen der Atomexplosion in etwa 36 Minuten leicht eine Entfernung von 4 AE überwinden, um die Erde zu erreichen. Wenn wir vorhaben, den Kern des Jupiters zur Explosion zu bringen, dann werden wir seine hohe Dichte ausbreiten$H_2$und$CH_3$Atmosphäre, die ein Medium für die Schockwellen bieten kann. Dann werden die hochradioaktiven Strahlungen vielleicht in einigen Wochen ihren Weg zur Erde finden. Diese Explosion wird viele Konsequenzen haben, wie z.

1) Zu dem Zeitpunkt, an dem Licht- und Gammastrahlen in die Erdatmosphäre rasen, verlieren wir unsere gesamte Kommunikationsinfrastruktur. Satelliten in jeder Umlaufbahn werden geschmolzen.

2) Als nächstes werden wir den brennenden Jupiter beobachten, während wir langsam (1 oder 2 Sekunden vielleicht) von der hohen Intensität erodiert werden$\gamma$-Strahlen, Teilchen wie Neutronen und andere EM-Strahlung.

3) Und das Wichtigste. Wie gesagt, die Schockwellen würden sich ihren Weg durch die ausgedehnte Atmosphäre bahnen und dabei den Asteroidengürtel und einige zerbrochene Monde mitnehmen.

Definitiv werden wir nicht hier sein, um das Feuerwerk zu genießen ;-)