Was würde passieren, wenn ein kleines Schwarzes Loch (etwa 0,1 mm Radius oder 1 % der Erdmasse) mit der Geschwindigkeit eines Kometen oder höher heranfliegen und auf die Erde aufschlagen würde? Würde es die Erde (und die Atmosphäre) mit minimalem Schaden passieren? Würde es einen Krater hinterlassen (Eintritt oder Austritt?) Würde es eine Schockwelle erzeugen, die groß genug wäre, um die Erde erheblich zu beschädigen? Würde es gefangen werden und im Inneren der Erde herumwandern?
Ich habe vor ein paar Jahren ein Buch gelesen, in dem dies der Hauptteil der Handlung war, und seitdem habe ich mich über die Physik gewundert.
Hier ist ein Archivpapier , in dem sie die Wirkung eines kleinen schwarzen Lochs aus der Ursuppe berechnen, das auf die Erde trifft, was eine andere Schätzung ergibt.
aus einer Rezension des Papiers
Indem sie berechnen, woher die Energie der Kollision kommen könnte, können die Forscher abschätzen, welche Auswirkungen die Kollision haben könnte. Die beiden Hauptenergiequellen werden von der PBH sein, die tatsächlich auf Erdmaterial trifft (kinetisch), und von der Strahlung der Schwarzen Löcher. Angenommen, wir haben eine größere Wahrscheinlichkeit, ein Mikro-Schwarzes Loch zu treffen (dh viel, viel kleiner als ein Schwarzes Loch von einem kollabierten Stern), das aus den Anfängen des Universums stammt, wird es winzig sein. Am Beispiel von Hawkings 1012 kg schwerem Schwarzen Loch hat ein Schwarzes Loch dieser Größe einen Radius von 1,5 × 10-15 Metern … das ist ungefähr die Größe eines Protons!
Dies mag ein winziges schwarzes Loch sein, aber es hat einen ziemlichen Schlag. Aber ist es messbar? Es wird angenommen, dass PBHs direkt durch Materie flitzen, als ob sie nicht da wäre, aber sie hinterlassen Spuren. Wenn das winzige Wesen mit Überschallgeschwindigkeit durch die Erde fliegt, wird es Strahlung in Form von Elektronen und Positronen abgeben. Die von einem PBH erzeugte Gesamtenergie entspricht ungefähr der Energie, die durch die Detonation einer Tonne TNT erzeugt wird, aber diese Energie ist die Gesamtenergie, die es auf seinem Weg durch den Erddurchmesser abgibt, nicht die Energie, die es beim Aufprall erzeugt. Erwarten Sie also keine großartige Explosion, wir können uns glücklich schätzen, einen Funken zu sehen, wenn er auf den Boden trifft.
Alle Hoffnungen, einen so kleinen Einschlag eines Schwarzen Lochs zu entdecken, sind gering, da die erzeugten seismischen Wellen vernachlässigbar wären. Tatsächlich wird der einzige Beweis dafür, dass ein Schwarzes Loch dieser Größe den Planeten durchdringt, der Strahlungsschaden entlang des mikroskopischen Tunnels sein, der von einer Seite der Erde zur anderen verläuft. Wie das russisch-schweizerische Team kühn feststellte:
„Es entsteht eine lange Röhre aus stark strahlengeschädigtem Material, die für geologische Zeit erkennbar bleiben sollte.“ – Khriplovich, Pomeransky, Produit und Ruban, aus der Abhandlung: „Can man detect passage of small black hole through the Earth?“
Es würde natürlich keinen "Aufprall" geben, da das Schwarze Loch nicht auf die gleiche Weise mit der Erde interagiert wie ein festes Objekt.
Die Gravitationseffekte des Schwarzen Lochs wären jedoch katastrophal. Da das Schwarze Loch etwa so massiv wie der Mond ist, würde es die Erde bei seinem Durchgang erheblich verformen und Mega-Erdbeben, Mega-Tsunamis und Mega-Vulkane verursachen.
(Die tatsächliche Akkretionsrate von Materie in das Schwarze Loch wäre vernachlässigbar, wie in der anderen Frage erwähnt)
Laut Alans Kommentar : Ein Teil der Materie, die in die Nähe des Schwarzen Lochs gezogen wird, wird in extrem starke Strahlung umgewandelt (in einem relativistischen Jet entlang seiner Rotationsachse), die sicherlich zusätzlichen Schaden anrichten wird.
N. Jungfrau
XPDA