Ich habe also aus verschiedenen Science-Fiction-Werken über die Aussicht gehört, Jupiter in einen Stern zu verwandeln. Nach dem, was ich über die Physik einer solchen Aufgabe weiß, müsste Jupiter irgendwie zu etwas verdichtet werden, das etwas kleiner ist als er derzeit ist, sodass der Druck ausreicht, um eine spontane Fusion zu erzeugen.
Meine Fragen gehen also alle davon aus, dass dies irgendwie möglich ist. Was wären die Ergebnisse? Insbesondere bin ich neugierig, welche Art von Licht es geben würde, wie groß Jupiter schrumpfen müsste, um die Fusion zu bewältigen, und etwas über die Temperatur, Lichtleistung, Langlebigkeit und andere Eigenschaften, die ein solcher Körper haben müsste.
Insbesondere gehe ich davon aus, dass es möglich ist, Jupiter irgendwie zu zwingen, auf die minimale Größe zu schrumpfen, die erforderlich ist, um seine derzeitige atmosphärische Zusammensetzung spontan zu verschmelzen, wie auch immer dies geschehen könnte. Ich weiß auch, dass Fusionskräfte dazu neigen, eine Expansionskraft auszuüben. Nehmen wir an, dass dies so gehandhabt werden kann, dass die Größe konstant bleibt.
Sie können Jupiter zwar nicht in einen Stern verwandeln, aber es ist nicht ausgeschlossen, dass Sie Jupiter in eine katastrophale thermonukleare Bombe verwandeln könnten. Die Grenzen dafür wurden in den 1970er Jahren bei Lawrence Livermore berechnet, als Fortsetzung der Arbeit, die unternommen wurde, um sicherzustellen, dass sich die Ozeane der Erde nicht aufgrund des Deuteriumgehalts des Wassers entzünden würden. Notwendige Bedingungen für die Auslösung und Ausbreitung nuklearer Detonationswellen in ebenen Atmosphären von Weaver und Wood, konnten eine sich selbst erhaltende Zündschockwelle in einer Planetenatmosphäre bei einer Deuteriumkonzentration von mehr als 1 Prozent bei gewöhnlicher Flüssigkeitsdichte nicht ausschließen.
Obwohl dies die Ozeane sicher macht, ist Jupiter groß und könnte tief im Inneren eine Deuteriumschicht abgeschieden haben, die eine ausreichend hohe Konzentration aufweist, um eine sich selbst erhaltende nukleare Zündung zu ermöglichen. Wenn Sie dann eine Plutoniumkonfiguration fallen lassen, die das Deuterium durch eine nukleare Explosion in der entsprechenden Tiefe zur Detonation bringen soll, könnten Sie eine Detonationswelle erhalten, die die gesamte Deuteriumschicht innerhalb sehr kurzer Zeit entzündet, der Zeit, die eine Schockwelle benötigt, um Jupiter zu umkreisen .
Die Energieabgabe könnte einen nicht zu vernachlässigenden Bruchteil des Deuteriums in Jupiter in 3 He/Tritium umwandeln und enorme Energiemengen freisetzen. Wenn 1 Erdmasse Deuterium durch die Zündstoßwelle gezündet wird, beträgt die Energiefreisetzung 10 38 J, über eine sehr kurze Zeit, vielleicht ein oder zwei Stunden, und das ist bereits das 10.000-fache der Energieabgabe der Sonne in einem ganzen Jahr. Die resultierende Explosion würde den Teil der Welt zerstören, der Jupiter zugewandt ist, und wahrscheinlich den Rest backen. Ich verliere deswegen aber nicht den Schlaf.
Wenn es einen natürlichen Auslöser für eine solche Explosion gibt, vielleicht die Kollision eines Gesteinsplaneten mit einem Gasriesen, könnte man solche planetarischen Mini-Supernovas irgendwo experimentell beobachten. Dies wurde in Abschnitt VIII des Artikels von Weaver und Wood vorgeschlagen.
Ein Objekt mit (relativ geringer) Jupitermasse kann kein Stern werden, da die Mindestmasse, für die die Dichte hoch genug wird, um das Objekt zu einem Stern zu machen, 60-mal höher ist.
Jupiters tatsächliche Masse ist Kilogramm, also das 320-fache der Erdmasse oder 1/1000 der Sonnenmasse. Bei 60-mal höheren Massen würde jede zusätzliche Masse ausreichen, um den Planeten zusammenbrechen zu lassen, anstatt zu wachsen, und die Fusion würde schließlich gezündet werden.
Selbst wenn Sie die Masse des aktuellen Jupiters auf ein kleines Volumen komprimieren würden, damit die Fusion beginnen würde, wäre dies nicht nachhaltig, da die Schwerkraft nicht ausreichen würde, um die hohe Dichte aufrechtzuerhalten. Der intensive Druck der durch die Fusion erzeugten Strahlung würde das Objekt sowieso zum Explodieren bringen.
Wenn Sie vorhaben, einen Mechanismus zu entwickeln, um das Volumen des Jupiter mechanisch klein zu halten – ein solcher Mechanismus ist nicht nur für eine Zivilisation, die die Erde nicht einmal vollständig kontrolliert, nicht machbar, sondern möglicherweise durch allgemeine Prinzipien der Physik verboten (weil die enormer Druck um den "eingeschränkten Jupiter" könnte nur durch Materie im Zustand der Fusion oder noch extremere Formen von Materie ausgehalten werden, so effektiv wäre der "ganze" Stern sowieso viel schwerer als Jupiter) - das ist gut, aber dann die Frage wird bedeutungslos.
Ja, wenn jemand mit göttlichen Kräften ausgestattet ist, die von den Naturgesetzen, wie sie derzeit verstanden werden, nicht erlaubt sind, kann er neben Millionen anderer wunderbarer Dinge Jupiter in einen Stern, Brot in Gold und Wasser in Wein verwandeln. Aber diese Aussichten sind kein Thema in der Physik; es ist fraglich, ob Theologen zustimmen würden, dass sie zumindest zur Theologie gehören: Ich glaube nicht. Die Physik studiert die Natur, wie sie tatsächlich funktioniert, und wenn sie feststellt, dass etwas auf eine bestimmte Weise nicht funktioniert, muss sie diese Erkenntnis ernst nehmen und nicht übersehen.
Es gab Diskussionen darüber, was mit Galileo zu tun sei, da es mit Erdbakterien kontaminiert war und riskierte, einen der Jupitermonde zu kontaminieren, wenn es unbeaufsichtigt in der Umlaufbahn gelassen würde. Eine der Optionen war, es zum Jupiter zu schicken – dann wurden Bedenken geäußert, dass es einen Plutoniumreaktor hatte und Jupiter entzünden konnte, aber als unrealistisch verworfen wurde .
Ron Maimon