Wie können die gefrorenen Wolken auf Dr. Manns Planeten über Wasser bleiben?

ScienceInsider interviewte Kip Thorne (der ein „renommierter theoretischer Physiker am California Institute of Technology in Pasadena und einer der weltweit führenden Experten für astrophysikalische Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie“, wissenschaftlicher Berater und ausführender Produzent von Interstellar und Autor von The Science of ist Interstellar ):

F: Gibt es irgendwo, wo die Filmemacher von Ihren Richtlinien abgekommen sind?

A: Nicht ernsthaft. Der einzige Ort, an dem ich mich am wenigsten wohl fühle, ist auf [einem] Planeten, wo es diese Eiswolken gibt. Diese Strukturen gehen über das hinaus, was meiner Meinung nach die Materialstärke von Eis tragen könnte. Aber ich würde sagen, wenn das die ungeheuerlichste Verletzung des physikalischen Gesetzes ist, haben sie es sehr, sehr gut gemacht. Da gibt es eine künstlerische Freiheit. Jedes Mal, wenn ich den Film sehe, ist das der einzige Ort, an dem ich zusammenzucke. Ich glaube, das habe ich noch nie jemandem gesagt.

(fette Hervorhebung von mir)

Es gibt auch eine Lektion von Interstellar für Pädagogen : Can Frozen Clouds Exist?

In dieser Aktivität bestimmen die Schüler experimentell die Dichte von Eis und berücksichtigen dann die Luftdichte und Temperatur, die erforderlich sind, damit eine gefrorene Wolke in der Luft schwebt.

Ich denke, die Schwerkraft ist kein Faktor, weil alles Masse hat, es ist wirklich eine Frage, wie viel Raum diese Masse verdrängt, dh Dichte. Zum Beispiel schwimmen Eiswürfel in Ihrer Milch, obwohl die Schwerkraft an den Eiswürfeln zieht. Ich denke, der einzige Faktor, der zählt, ist, dass die festen Wolken weniger dicht sind als die gasförmige Atmosphäre.

Tatsächlich trägt eine stärkere Schwerkraft zu einer größeren atmosphärischen Dichte bei, indem sie die Gase näher an die Planetenoberfläche zieht (z. B. ist die Luft auf dem Mount Everest dünner). Wenn also der Planet Mann eine Atmosphäre hätte, die aus den gleichen Molekülen wie die Erdatmosphäre besteht, wäre diese Atmosphäre auf Mann tatsächlich dünner als auf der Erde, weil Manns 80%ige Schwerkraft nicht so viel Atmosphäre nach unten zieht. Was das Schweben eines Festkörpers in einer so dünnen Atmosphäre noch schwieriger machen würde – nicht einfacher. Aber wir wissen, dass die Atmosphäre von Mann nicht dieselbe ist wie die der Erde, weil die Atmosphäre von Mann nicht atembar ist.

Möglicherweise bestehen die Wolken und die Atmosphäre von Mann nicht aus den gleichen Elementen/Verbindungen wie die anderen. Die Atmosphäre könnte voller dichter Gase sein. Ich sehe, dass Schwefelhexafluorid eine Dichte von 6,17 g/L hat . Und die Wolken bestehen aus wirklich nicht dichtem Feststoff. Ich sehe, dass das NASA-Aerogel nur 3 g / l enthält. Also, vielleicht hat die NASA eine Menge Aerogel gemacht, sie zum Saturn geschwommen, wo sie [versehentlich] durch das Wurmloch gesaugt wurde und auf den Planeten Mann fiel. Nur vielleicht.

Oder vielleicht bestehen die Wolken und die Atmosphäre von Mann aus denselben Elementen/Verbindungen, und die Temperatur reicht gerade aus, um einen Teil davon einzufrieren, und der feste Zustand ist weniger dicht als der gasförmige Zustand. Stellen Sie sich vor, der Planet ist nur ein Ball aus Wasser oder was auch immer, wo viel davon zu Eisburgen gefroren ist, aber noch etwas Ozean übrig ist. Ich halte dies jedoch nicht für wahrscheinlich, da ich keine Verbindungen kenne, deren fester Zustand weniger dicht ist als ihr gasförmiger Zustand.

Der Planet ist ein gefrorener Jupiter und enthält wahrscheinlich Gaselemente, die gefrieren. Ich kann mir auch vorstellen, dass, wenn der nahe Stern explodiert, ein riesiger Eisbrocken durch den Weltraum platzen wird, wo er einen Planeten treffen und einen Ort wie die Erde bilden kann. Ich hatte während des Films das Gefühl, dass all diese Planeten notwendig sind, um später auf Planeten wie der Erde entstehen zu helfen. Ich denke auch, dass sich Gase bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedlich verhalten und dass die Erzeugung von Wasser im Weltraum ein langer Prozess ist, der das mehrfache Abkühlen und Erhitzen von Gasen beinhaltet.

Was das Leben ist, ist immer noch eines der größten Rätsel für mich. Stellen Sie sich den Urknall und all diese Energie vor, die Zeit und Raum verteilt und sich dann in heißen Gasen stabilisiert, die schließlich abkühlen und aufgrund der Schwerkraft (die mit Schwarzen Löchern verwandt ist) Sterne und sogar Planeten bilden. Aber dann bildet sich eine Mikrobe, die sich nicht bewegt, sondern nur durch physikalische Eingriffe beeinflusst wird, sondern sich selbst in alle 3D-Richtungen bewegen kann. Wir übersehen hier etwas Großes und das Leben selbst ist in das Mysterium des Universums verwickelt.

Ja, gefrorene Wolken können existieren.

Aber nur unter unvorstellbarem Druck. Der Druck sollte viel höher sein als am Grund der Ozeane der Erde, definitiv nicht überlebensfähig für Menschen oder Raumfahrzeuge.

Ich denke, Wolken können schweben, wenn sie gefroren sind. Ich weiß, das ist sehr weit hergeholt, aber was wäre, wenn nur die äußere Schicht der Wolke gefroren wäre und alle darin enthaltenen Gase sie über Wasser halten würden.

Selbst wenn dies richtig wäre, wäre es nicht in der Lage, das Gewicht des Schiffes und der Basis zu tragen, wie es im Film der Fall ist.

Es gibt einen Grund, warum die gefrorenen Wolken immer noch in der Luft schweben können. Das liegt daran, dass die Atmosphäre mit der Schwerkraft der Planeten und der Schwerkraft des Schwarzen Lochs gemischt ist, so dass es so ist, als würde man die gefrorene Wolke mit zwei Händen ziehen, einer vom Himmel und einer vom Boden.

Manns Planet umkreist Gargantua, ein Schwarzes Loch. Ich denke, wegen der starken Schwerkraft, die der Gargantua bietet, hält er die Wolken in der Luft. Außerdem fühlt es sich an, als wären die Wolken mit einigen Bergen verbunden, die ihnen zusätzliche Unterstützung geben.