Was wird die Wirkung sein, wenn wir auf Jupiter stehen?

(*) Jupiter hat in jeder Hinsicht keine feste Oberfläche, auf der man stehen kann. Genauso wenig, wie man sagen könnte, dass die Erdatmosphäre es hat, bevor man auf Terra Firma trifft. Es ist eine riesige Kugel, die hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium besteht, aber auch andere schwerere Elemente in kleineren Teilen, und es ist so massiv, dass seine eigene Schwerkraft diese Gase verflüssigt, je weiter wir in sein Inneres vordringen. Leichtere Elemente dominieren in seiner oberen Atmosphäre im Gaszustand; Diese komprimieren sich aufgrund ihres eigenen Drucks allmählich zu Flüssigkeiten, tiefer noch metallischem Wasserstoff und schließlich zu Maschen aus metallischem Wasserstoff, Gestein und anderen schwereren Elementen, die tiefer in ihren Kern einsinken. Niemand könnte auf irgendeiner dieser Schichten "stehen". Tatsächlich werden die Temperatur und der Druck so groß, dass berechnet wurde, dass sogar Diamanten (es wird spekuliert, dass sie sich als Niederschläge in bestimmten Schichten von Jupiters Innerem aus schwarzen Rußwolken bilden könnten, wo, wenn sie sich als wahr erweisen, es buchstäblich „Diamanten regnen“ würde ") schmelzen schließlich zu einer, wieder spekulierten, klebrigen Form von flüssigem Kohlenstoff, die Teer nicht so sehr unähnlich ist, außer dass es nicht so ist.

                                          ^{Ein Kuchenstück von Jupiters Druck-, Temperatur- und Dichteschichten. Quelle:
                                Labor für Atmosphären- und Weltraumphysik, University of Colorado in Boulder}

Was würde also passieren, wenn Sie in Jupiter eintauchen würden? Nun, wie lange Sie durchhalten würden, würde davon abhängen, welche Ausrüstung Sie tragen, die Sie vor der feindlichen Umgebung schützt. Der Druck in seiner oberen Atmosphäre würde zunächst allmählich so weit ansteigen, dass er ausreicht, um von seinen heftigen Stürmen herumgeschleudert zu werden. Das ist die Wolkenschicht des Jupiters. Sie könnten jedoch "Glück" haben und an seinen Polen hineinfallen, wo riesige atmosphärische Depressionen alles etwas niedriger halten und das unvermeidliche Ergebnis etwas verlängern. Mit zunehmendem Druck steigt auch die thermische Konvektion. Sie würden immer schneller Wärme verlieren, und es ist auch keine schöne mediterrane Frühlingstemperatur. Bei einer Atmosphäre (Druck gleich dem mittleren Meeresspiegel auf der Erde) sinkt die Temperatur auf –108 °C. Dass'–93 °C im ostantarktischen Plateau ), selbst für die Polarregionen im Winter. Währenddessen würden Sie auch von Jupiters Strahlung bombardiert werden . Und wenn Sie von seinen Polen hineinfallen und dachten, Sie hätten noch ein paar hundert Kilometer Glück gehabt, denken Sie noch einmal darüber nach, denn das sind die Regionen, in denen sich Jupiter wieder magnetisch mit dem eigenen Magnetfeld der Sonne verbindet und die Geschwindigkeit geladener Teilchen bis zu dem Punkt erhöht, an dem dies der Fall ist Wir können fantastische "elektrisch blaue" polare Polarlichter von der Größe vieler Erden beobachten, wo dieser solare Protonenfluss die obere Atmosphäre von Jupiter ionisiert.

Sie haben also drei Hauptgegner, gegen die Sie mit Ihrer Umweltschutzausrüstung kämpfen müssen: Strahlung, Druck und Temperatur. Und wenn Sie zu schnell in seine obere Atmosphäre eintreten, treten auch Kontaktionisation, triboelektrische Aufladung, Oberflächenablation auf … nichts allzu Charmantes und alles von selbst ziemlich terminierend. Wann würde irgendetwas davon zu viel sein, um stehen zu bleiben, und Ihre Ausrüstung versagt, ist jedermanns Vermutung, aber es würde bei Jupiters Schwerkraft (24,79 m/s²) nicht sehr lange dauern, unabhängig von Ihrer anfänglichen Sinkgeschwindigkeit, bis Sie zu tief tauchen, um sich wohl zu fühlen .

Schließlich würden Ihre Überreste, nachdem sie lange Zeit von der Unwirtlichkeit des Gasriesen gestorben waren, tiefer in die flüssige Wasserstoffschicht des Jupiters eintauchen. Zuerst fest gefrieren, dann auftauen, wenn Temperatur und Druck auf fast 5.000 °C und etwa das 2-Millionenfache des atmosphärischen Drucks auf Meereshöhe der Erde ansteigen. Sie würden fast implodieren, wenn Ihr Körper nicht hauptsächlich aus Wasser bestünde, das sich nicht leicht zusammendrücken lässt. Sie würden immer noch stark komprimieren, wenn alle einst funktionierenden Hohlräume Ihres Körpers zusammenbrechen. Nicht die beste Zeit für ein Selfie. Ihre Reise ist jedoch noch nicht zu Ende, denn Sie und Ihre Ausrüstung³ , oder etwas mehr als das 4-fache der eigenen Körperdichte, wenn wir einen EVA-Anzug ausschließen, den Sie tragen müssten, was zu Ihrer Gesamtdichte beiträgt. An diesem Punkt werden Sie von enormen elektrischen Strömen gezappt, die Jupiter eine so enorme Magnetosphäre verleihen , die zweitgrößte Struktur in unserem Sonnensystem neben der eigenen Heliosphäre der Sonne.

Diese Ströme würden Ihre Überreste in ununterscheidbare kleine Fragmente zerreißen und eine chemische Zersetzung durch freie atomare Wasserstoffradikale induzieren, die zufällig Elektronen austauschen. Es würde ein bisschen so aussehen, als würde man einen Körper in Flusssäure tauchen und gleichzeitig frittieren, wenn auch vielleicht nicht heftiger. Ich weiß es nicht, ich kann es mir nur vorstellen, ich habe es noch nie gemacht. Ehrlich! Wie auch immer, Fragmente dessen, was Sie einmal waren, würden sich in ihre chemischen Bestandteile zersetzen, ihre Wertigkeit verlieren und mit umgebenden freien Wasserstoffprotonen verbunden werden. Schwerere Verbindungen würden noch tiefer sinken,

In jedem Fall würden Sie in verschiedenen Zuständen über das gesamte Innere von Jupiter verteilt und für fast die Ewigkeit ein Teil davon werden. Ziemlich episch, aber bitte nicht tun.

^{(*) Nicht alles davon muss unbedingt genau wahr sein, da einige Teile, die ich beschreibe, Gegenstand noch laufender Forschung sind, aber das hat irgendwie Spaß gemacht, also habe ich es versucht. Ich überarbeite, um zu einem späteren Zeitpunkt einige Referenzen für die Teile hinzuzufügen, die verfügbar sind.}

Wenn wir die atmosphärischen Effekte für einen Moment ignorieren, sehen wir uns an, was die Schwerkraft macht, wenn Sie in einen Planeten hinabsteigen (und das gilt für alle Planeten, felsig oder gasförmig).

Nach dem Shell-Theorem von Newton ist die Schwerkraft innerhalb einer Kugel mit gleichmäßiger Dichte proportional zu Ihrem Abstand zum Mittelpunkt . Die Schwerkraft ist am höchsten, wenn Sie sich an der Oberfläche befinden, mit der gesamten Masse des Planeten unter Ihnen. Wenn Sie sich im Zentrum des Planeten befinden, ist die Schwerkraft 0, da sich die Anziehungskraft aus verschiedenen Richtungen gegenseitig aufhebt.

Jupiter ist nicht einheitlich, also wird die Gleichung komplizierter.

Sie erhalten F = gM/r ² , wobei g die Gravitationskonstante ist. M ist die Masse der Kugel mit Radius r, diese hängt von der mittleren Dichte der Kugel ab.

Für die Erde sieht das Gravitationsprofil wie folgt aus:

Bei Jupiter erhält man ein ausgeprägteres Profil, weil der Dichteunterschied zwischen den äußeren Schichten und dem Kern extremer ist.

Dieser Artikel, der dem Video beigefügt ist: What If You Fell Into Jupiter zeigt, was passieren würde, wenn wir in Jupiter eintauchen/fallen würden.

Die interessante Videoquelle stammt aus der What.If - Show, die von Hashem Al-Ghaili auf Facebook erstellt wurde. Es ist nicht so technisch zu verstehen, aber sehr informativ. Ich hoffe, es gefällt Ihnen, Hashem ist meine Lieblings-Wissenschaftsseite (auch eine Person des öffentlichen Lebens) auf FB, zusammen mit vielen weiteren seiner untergeordneten wissenschaftlichen Kanäle.