Was würde passieren, wenn ein großer nicht gasförmiger Körper, der gleich oder größer als der von Jupiter ist, auf Jupiter trifft?
Meine Annahme ist, dass der größere Körper (nennen Sie ihn als A ) eine große Schwerkraft und eine große Masse haben wird, selbst wenn sie gleich groß sind, da Jupiter hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium besteht, sodass die durchschnittliche Masse geringer sein wird. A wird Jupiter durchschneiden und da A eine hohe Schwerkraft haben wird, wird eine Atmosphäre aus Wasserstoff und Helium gebildet.
Aber ich weiß nicht, zu wie viel Prozent meine Annahme richtig ist. Was könnte also die Antwort sein?
Ich gehe davon aus, dass Sie die gleiche Masse meinen, und mit "nicht gasförmig" meinen Sie, dass Sie aus Elementen bestehen, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind (technisch gesehen ist Jupiter aufgrund der extremen Drücke meist flüssig oder fest). Nach unseren gegenwärtigen Theorien könnte sich ein solcher Körper nicht natürlich entwickeln, aber lassen Sie uns diese kleine Tatsache ignorieren.
Nehmen wir an, die Dichte des aufprallenden Körpers ist 8-mal höher als bei Jupiter. Dies würde ihn dichter als Eisen machen. Ich weiß nicht, ob dies bei diesem Kompressionsniveau durch die Schwerkraft realistisch ist. Dies würde dem Impaktor einen Radius geben, der halb so groß ist wie der von Jupiter (Wenn die Dichte 8-mal höher ist, muss das Volumen 1/8 betragen, und da das Volumen proportional zum Kubikradius ist, wäre der Radius somit die Kubikwurzel von 1/8, oder 1/2).
Gemäß der Aufpralltiefentheorie von Newton dringt ein Impaktor ungefähr bis zu seiner eigenen Länge mal relativer Dichte ein, bevor ihm der Impuls ausgeht, und dies gilt unabhängig von der Geschwindigkeit.
Unter der vereinfachenden Annahme, dass beide Körper eine einheitliche Dichte haben, könnte der Impaktor also das 8-fache seines eigenen Durchmessers in Jupiter schlagen, da Jupiter nur den doppelten Durchmesser des Impaktors hat, könnte er 4 Jupiter durchschlagen, bevor ihm der Impuls ausgeht.
In Wirklichkeit befindet sich ein unverhältnismäßig großer Teil von Jupiters Masse in einem dichten felsigen Kern. Wenn es den Kern trifft, wird mehr von seinem Impuls absorbiert und Jupiters Kern wird am Ende in einer großen feurigen Ausbuchtung auf der anderen Seite des Jupiters herausgeschlagen.
Bisher haben wir die Energie des Aufpralls nicht berücksichtigt. Da der Körper von außerhalb des Sonnensystems hereinfällt, bewegt er sich mit mindestens 70 km/s fort; Dies ist eine Kombination aus heliozentrischer Fluchtgeschwindigkeit auf Jupiters Umlaufbahn und Jupiter-Fluchtgeschwindigkeit (die beiden riesigen Massen ziehen sehr stark aneinander und kommen so mit großer Geschwindigkeit zusammen).
Die kinetische Energie einer Jupitermasse bei 70 km/s beträgt 4,65 × 10 36 J, während die Gravitationsbindungsenergie von Jupiter 2,086 × 10 36 J beträgt, sodass der Aufprall möglicherweise eine Explosion hervorrufen könnte, die stark genug ist, um die Gravitationsbindungsenergie von zu überwinden beide Planeten, wenn auch nur knapp, könnte ein Großteil der Masse zu einem neuen Planeten verschmelzen.
Diese Energiemenge entspricht der Energie, die die Sonne in 390 Jahren freisetzt. Jupiter ist viermal weiter von der Erde entfernt als die Sonne, und dank der umgekehrten Quadratregel erhalten wir nur 1/16 davon, also erhalten wir eine Explosion, die 24 Jahren Sonnenlicht entspricht – alles innerhalb von Stunden – jetzt a Ein Großteil dieser Energie wird bei der Explosion von Jupiter in Stücke absorbiert, aber es würde viel übrig bleiben, um die Erde zu bestrahlen (die Explosion wäre auch etwas gerichtet, wenn die Einschlagstelle auf die Erde gerichtet ist, sind wir weg, sobald die Strahlung ankommt, aber selbst wenn uns die anfängliche Strahlung nicht erwischt, wird es die Druckwelle der überhitzten Jupiter-Atmosphäre tun)
Die Antwort auf Ihre Frage ist also, dass Jupiter in Stücke gerissen wird und wir alle sterben.
Jupiters Fluchtgeschwindigkeit beträgt 59,5 km/s
Die Fluchtgeschwindigkeit des eindringenden Planeten wird etwas größer sein, da er eine größere Masse hat.
Fügen Sie dazu die anfängliche Eingangsgeschwindigkeit hinzu.
Als absolutes Minimum werden die beiden Planeten mit einer relativen Geschwindigkeit von etwa 95 km/s kollidieren, höchstwahrscheinlich viel mehr.
Ein Aufprall mit 95 km/s verleiht genug kinetische Energie, um den kollidierenden Körpern 4,5 Gigajoule pro Kilogramm zu verleihen.
Das ist genug Energie, um den Wasserstoff in Jupiter auf 360 000 K zu erhitzen
(ich rechne nur für den Wasserstoff, weil er ein sehr großer Bestandteil der Materie ist und einige ernsthafte Abkürzungen in den Berechnungen zulässt).
Nach der Kollision wird Ihr Jupiter (kurz) 15069535 Mal heller als die Sonne leuchten!!! (ja, drei Ausrufezeichen)
Wie die andere Antwort auf diese Frage lautet:
Ja, Jupiter wird in Stücke gerissen, und wir alle sterben.
genannt2voyage
PearsonArtPhoto
Anixx