Астрофизики выяснили, что будет, если попытаться потушить Солнце водой
Как сообщается, при этом будет достигнут противоположный результат
Американские ученые рассказали, что бы произошло, если бы на Солнце было вылито гигантское ведро воды. По словам исследователей, такой эксперимент едва ли осуществим, но если бы кому-то все же удалось его провести, результаты были бы неожиданными для людей, от науки далеких.
Для примера специалисты, на которых ссылается ряд средств массовой информации, предложили представить себе ведро, объём воды в котором будет соответствовать объёму, занимаемому в пространстве нашим светилом. Поскольку средняя плотность Солнца примерно в 1,4 раза больше, чем плотность воды, суммарная масса выливаемой жидкости составит около 71 процента от массы звезды. Когда вода смешается с веществом, составляющим Солнце, звезда не потухнет, поскольку её жар поддерживается не теми процессами, благодаря которым горит огонь на Земле. Напротив, в результате попадания воды светило преобразится в более крупную и в шесть раз более яркую звезду, которая будет на 48 процентов состоять из водорода, на 37 процентов из кислорода, на 14 процентов из гелия и на 1 процент из прочих химических элементов. При этом Солнце разогреется с нынешних 5 800 до 7 200 кельвинов.
При этом, как отмечают учёные, если до обливания водой в недрах Солнца происходил бы преимущественно протон-протонный цикл, то после эксперимента основным станет так называемый CNO-цикл — термоядерная реакция превращения водорода в гелий, в которой углерод, кислород и азот выступают как катализаторы. Это будет связано как с изменением размеров звезды (она станет крупнее примерно на треть), так и с тем, что поменяется соотношение составляющих его элементов.
«Обычный» огонь, к которому мы привыкли на Земле, представляет собой один из результатов процесса окисления, и вода тушит огонь, поскольку перекрывает доступ молекулярного кислорода к горящему объекту.
Источник
Что будет, если на Солнце вылить воду?
Что мы знаем о нашей звезде?
Чтобы представить, какая мощность заключена в этом объекте, мы немного углубились в математику:
Если собрать в кучу все лучи, которое посылает нам Солнце за один день, то мы получим мощность примерно в 170 триллионов киловатт.
Это в 10 тысяч раз больше , чем использует разом все человечество!
Это колоссальное количество энергии, но Солнце рассеивает в два миллиарда киловатт больше, прямо в космос, в пустоту. И все это за один день!
Согласно знаменитой теории относительности — любой расход энергии это одновременно и потеря массы. Таким образом, вырабатывая огромное количество энергии, солнце просто обязано терять огромное количество своей массы, т.е. ежесекундно худеть.
Если точнее, то примерно на 4 миллиона тонн в секунду.
Благодаря термоядерному синтезу водорода Солнце вырабатывает огромное количество энергии, а следовательно, уменьшается в массе и постепенно гаснет.
Если бы такие же процессы происходили с Землей, то наша планета с ее массой сгорела бы дотла за 50 тысяч лет и мы бы с вами просто не появились.
Но масса солнца составляет приблизительно 99,86% от массы ВСЕЙ солнечной системы. Вы только попробуйте представить эту цифру.
Сжигая около 700 миллиардов тонн водорода каждую секунду наша звезда будет гореть 10 миллиардов лет, почти 5 миллиардов из которых уже прошло, исходя из возраста горных пород и анализа самой звезды учеными.
Ближе к сути
Мы выяснили, что каждую секунду Солнце выбрасывает в космос огромное количество энергии, снижая тем самым свою массу. Конечно, это будет длится не бесконечно, нашему светилу осталось без малого 5 миллиардов лет. Но что если мы прямо сейчас захотим посмотреть на то, как солнце потухнет? Почему мы должны оставлять нашем потомкам такое прекрасное зрелище?
Мы подбираемся к теме нашей статьи – что будет, если мы обольем Солнце из гигантского ведра воды?
Предположим, что у нас есть такое огромное ведро, столько воды и способ доставить все это прямо к солнцу, да еще и вылить на него все это.
На земле, обычно, процесс горения происходит благодаря окислению. Для этого нам необходимы три компонента: топливо, воздух, подходящая температура.
Если мы обольем водой предмет, то на нем образуется водяной слой, который потушит огонь. Но в космосе все будет совершенно иначе.
В космосе не хватает одного элемента – там нет воздуха. Пока внутри звезды протекает синтез, количество воды совершенно не играет никакой роли, мы не сможем потушить Солнце таким способом.
Прежде чем синтезировать кислород, звезды сначала производят огромное количество углерода, у нас же в наличии только кислород и водород.
Вывод из всего, что мы расписали выше – Солнце настолько сурово, что способно сжигать воду.
Более того, если мы опрокинем такое огромное ведро воды на нашу звезду – она станет еще горячее, а ярче пылать будет аж в 6 раз.
На 89% вода состоит из кислорода, а плотность Солнечной материи приблизительно в полтора раза превышает плотность воды. По этому количество воды, с объемом равным Солнцу, будем иметь массу в 0,71 меньше его массы.
В итоге, вылив ведро воды мы зажжем новую звезду, в два раза больше, состоящую на 48% из водорода, на 14% из гелия и на 37% из кислорода.
Источник
Сколько нужно воды чтобы потушить Солнце?
Сколько нужно воды чтобы потушить Солнце? Вопрос, конечно, несколько бессмысленный. Но давайте все-таки представим.
Огонь — это химическая реакция окисления с выделением большого количества тепла. Уберите кислород — огонь погаснет. Но ведь в космосе нет кислорода, там же вакуум. В космосе невозможен обычный огонь, который можно потушить водой.
В нашем Солнце происходит реакция термоядерного синтеза, атомы водорода превращаются в атомы гелия под действием огромных температур и давлений в ядре. Для производства энергии Солнцу не нужно больше кислорода, у него все есть внутри.
Так давайте попробуем ответить, что будет если вылить колоссальное количество воды на Солнце? Водород, по сути, является топливом для Солнца, следовательно, если добавить больше водорода, то оно просто станет больше и горячее. Кислород же, является одним из побочных продуктов.
В нашем светиле, происходит так называемая CNO (углерод, азот, кислород) цикл. Менее процента реакций синтеза в нашем Солнце идут именно по такому циклу.
Если вы «скормите» Солнцу больше кислорода, как составной части воды, то оно сможет больше использовать этот цикл. Таким образом, обрушив на Солнце кучу воды мы его лишь раздуем и разогреем. Чем массивнее и горячие звезда, тем быстрее она сгорит. Самые огромные тяжелые звезды живут лишь несколько миллионов лет, а потом взрываются как сверхновые. Если вы планируете «взорвать» Солнце и никуда особо не торопитесь, то такой способ может подойти 🙂
Вероятно, что вы хотите не этого, а скажем Вы просто желаете «задуть» Солнце как свечу. Если бы вы могли выстрелить по Солнцу водой, летящий достаточно быстро, то Вы бы могли разорвать его. А если уменьшить массу, то уменьшится давление и температура в ядре. Так что солнце больше не сможет поддерживать свои ядерные реакции.
К чему мы пришли? Солнце не горит в привычном смысле. Нет такого количества воды, которое бы затушило его. Вы его лишь взорвете, но если бы нашлись пожарные шланги, которые могут извергать воду с околосветовой скоростью, возможно, Вы бы смогли его «выключить» и в конце концов, заморозить всех людей, чего мне кажется Вы и добивались таким способом 🙂
Источник
Что будет, если вылить на Солнце воды?
Недавно от одного из подписчиков поступил следующий вопрос:
Что произойдёт, если на Солнце вылить много воды, например, массой с Юпитер? Удастся ли его потушить?
В обычной жизни мы привыкли к тому, что вода тушит огонь, это происходит благодаря тому, что она покрывает горящий материал плёнкой, которая не пропускающей кислород — наиболее распространённый окислитель на Земле, а без окислителя обычное химическое горение невозможно. Но на Солнце происходит не химическое, а ядерное горение, то есть там происходят реакции термоядерного синтеза, в результате которых водород превращается в гелий.
Температура поверхности Солнца составляет порядка 5-6 тысяч градусов, при такой температуре любые молекулы развалятся на отдельные атомы. Если мы взглянём на молекулу воды Н2О, то увидим, что в ней довольно много водорода, поэтому при её распаде в Солнце будут внесены дополнительный водород, который послужит топливом для термоядерного синтеза, а также кислород, который немного изменит характер этих реакций. Поэтому добавление воды на Солнце будет только усиливать его горение.
Масса Юпитера составляет всего 0,1% от массы Солнца. Если мы возьмём воду такой же массы и сбросим её на Солнце то мы увеличим его массу на 0,1%, а запас водорода на 0,01%. Самого по себе этого водорода слишком мало для того, чтобы Солнце стало гореть существенно сильнее, изменения в его яркости будут на тысячные доли процента, что будет невозможно заметить невооружённым глазом. Однако, дополнительный запас водорода продлит жизнь Солнца на несколько миллионов лет.
А вот внесение дополнительного кислорода приведёт к увеличению роли CNO цикла термоядерных реакций и существенному возрастанию яркости Солнца и соответственно сокращению срока его жизни, но это произойдёт очень нескоро, лишь когда кислород осядет до ядра Солнца. Процесс оседания кислорода займёт миллионы лет и он не осядет весь сразу, его концентрация в ядре будет нарастать плавно, а значит и яркость Солнца будет увеличиваться плавно. Без точных расчётов сказать трудно, но, вполне возможно, что из-за Земля окажется вне зоны обитаемости: здесь станет слишком жарко.
Фактически попытка потушить Солнце водой сравнима с попыткой потушить горящий лес бензином. Поэтому внесение на Солнце любого количества воды лишь ускорит его горение, но никак не замедлит.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon .
Источник
Новое в блогах
Можно ли водой затушить Солнце?
Физики отвечают на детский вопрос: Что произойдет, если облить Солнце ведром воды соответствующих размеров?
Хари Шанкар:
Отличный вопрос! Обычно на Земле предметы горят благодаря процессу окисления. Для этого процесса, в свою очередь, требуются три компонента: топливо, воздух и высокая температура. Если облить водой горящий предмет, на нем образуется водяной слой, который потушит огонь.
Однако Солнце «горит», а точнее производит энергию благодаря термоядерному синтезу атомов водорода, при котором возникают более тяжелые элементы. Термоядерные процессы водой не остановить, так что любое количество воды, вылитое на Солнце, будет испаряться до тех пор пока внутри звезды протекает синтез.
Виней Кумар:
Столь гигантское количество воды само подвергнется гравитационному коллапсу из-за сил притяжения. Образовавшийся водяной шар будет сравнительно небольшого размера из-за сильного сжатия, а центр его раскалится. Из-за высоких температур молекулы воды начнут двигаться все быстрее, буквально внедряясь друг в друга.
В конечном итоге, атомы водорода начнут фузионировать в более тяжелые атомы гелия. При этом выделится еще больше энергии, так что соседние атомы начнут двигаться быстрее, образуя цепную реакцию. В итоге, из космического ведра воды зажжется новая звезда.
Стив Харрис:
Прекрасный вопрос, однако, точно ответить на него сможет лишь астрофизик со специальной компьютерной программой. Ведь ничего подобного в природе никогда не происходило и не произойдет.
Прежде чем синтезировать кислород, звезды обычно производят огромное количество углерода. В нашем же случае имеется лишь кислород и водород.
Если коротко, то мой ответ – нет.
Дело в том, что солнце способно «сжигать» воду, так что если опрокинуть на него гигантское ведро воды, оно лишь станет еще горячее и в шесть раз ярче.
Вода на 89% состоит из кислорода. Средняя плотность солнечной материи примерно в 1,4 раза превышает плотность воды. Поэтому, количество воды с объемом, равным солнечному, будет иметь массу в 0,71 (1/1,4 = 0,71) меньше массы Солнца.
Нетрудно посчитать, что суммарно Солнце и соответствующее количество воды составят новую звезду, которая будет весить в 1,7 больше изначального светила. Полученная звезда будет состоять на 48% из водорода, на 14% из гелия и на 37% из кислорода.
Будет ли новая звезда продолжать гореть? Да, но только используя другой тип термоядерного синтеза. В спектре ее излучения будет больше ультрафиолетовых световых волн, а яркость в шесть раз превысит нынешнюю.
Источник
