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
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
Как «потушить» Солнце?
Каким образом можно «потушить» (далее без кавычек) Солнце? Давайте поразмыслим над этим вопросом и немного пофантазируем.
Какие варианты приходят вам в голову? Может быть нам попробовать потушить его водой ? Хорошо, сначала нам нужно разобраться что происходит в Солнце. Солнце выделяет энергию благодаря термоядерным реакциям происходящим в нем. Это так называемые реакции синтеза: легкие ядра сливаются в более тяжелые и при этом выделяется большое количество энергии. Это происходит потому, что нуклоны стремятся к наибольшей энергии связи в системе (ядре), и для этого необходимы такие условия, как огромная температура и давление. В Солнце происходит протон-протонный цикл : объединение ядер водорода в гелий.
Что же произойдет, если мы решим добавить воды к Солнцу. Ну таким образом мы лишь добавим топлива (ведь вода включает в себя водород). Оно начнет светить ярче, станет больше. Так же в нем начнет преобладать другой тип термоядерной реакции: углерод-кислород-азотная реакция. Это начнет происходить потому, что вода в своем составе имеет атомы кислорода. Такой тип реакций более характерен для звезд тяжелее Солнца.
Кроме того, как известно, более массивные звезды живут меньше . Почему? Все просто: более массивная звезда «горит» сильнее, поэтому быстрее израсходует свое топливо. Поэтому, таким действием вы уменьшите срок жизни Солнца. Ну и в теории вы его потушите, только на это может понабиться около миллиона лет . Врятли у вас есть время на это.
Ну а что же делать, чтобы потушить его? Первоочередное — это нужно уменьшить массу Солнца, чтобы его внутреннего давления не хватало для поддержания термоядерной реакции. Но как же это осуществить? Тут уже кто на что горазд. Можно устроить мощнейший взрыв , причем желательно внутри звезды, чтобы всю массу разметало по просторам Космоса. Можно запустить в Солнце струю воды на огромной (около световой) скорости, чтобы точечно создать источник избыточной энергии. Таким образом получится локальный взрыв, который разорвет Солнце.
А как вы считаете, как на теории можно потушить Солнце? Оставляйте свои комментарии. Так же не забывайте ставить пальцы вверх и подписываться на канал, если еще не подписаны.
Источник
Какое количество воды потребуется, чтобы погасить Солнце?
Мы обычно воспринимаем Солнце как огромный огненный шар, который сияет, чтобы обеспечить нас теплом и светом, чтобы поддерживать жизнь. Однако, что произойдет, если мы захотели бы погасить Солнце водой?
Для наших скудных человеческих умов лучший способ потушить огонь — это залить его водой, так что будет с Солнцем, если нам удастся найти достаточно большое количество воды, чтобы потушить его?
Термоядерная реакция
На самом деле, Солнце — это не огненный шар, по крайней мере — это не тот вид огня, привычный нам на Земле. Солнце имеет совсем другой источник топлива, который удерживает его в центре солнечной системы. Топливные реакции, протекающие в Солнце представляют собой т ермоядерный синтез .
Проще говоря, термоядерный синтез происходит, когда под огромным давлением атомы водорода объединяются, образуя атомы гелия. Прежде чем мы продолжим, давайте попробуем понять базовый принцип работы ядерного синтеза.
Прежде всего, ядерный синтез чрезвычайно трудно воссоздать на Земле, поскольку он может иметь место только в экстремальных условиях (при давлении около 333 000 масс Земли и температуре 15 миллионов градусов Цельсия).
При таких условиях атомы водорода под давлением сливаются друг с другом и образуют гелий, выделяя нейтрино, позитроны и гамма-лучи. Таким образом, чистая масса сплавленных ядер гелия намного меньше суммы его составляющих, а потерянная масса выделяется как чистая солнечная энергия.
Как повлияет вода на ядерный синтез?
Представьте себе, что мы смогли бы добыть количество воды в том же объеме как Солнце. Конечно, это невозможно, но гипотетически, предположим, что у нас это получилось. Учитывая, что эта вода будет находиться в космосе, то она будет заморожена и пребывать в форме льда. Что произойдет, если мы подтолкнем эту глыбу льда к Солнцу?
Разумеется, лед сначала растает и вода превратиться в пар, который при приближении к Солнцу рассеется в космосе. Это будет еще одной проблемой при доставке невероятного количества воды к ядру Солнца.
Но предположим, что вам удастся сделать и это. Приведет ли это к тому, что Солнце будет погашено таким количеством водяного пара?
…. нет. Условия на Солнце слишком экстремальны для этого. Водяной пар продолжит расщепляться до его основных элементов — водорода и кислорода.
Теперь вспомним, что основным топливом для ядерного синтеза являются атомы водорода, поэтому вместо того, чтобы потушить Солнце, вы просто дадите ему еще больше топлива!
Поздравляем, вы сделали полную противоположность тому, чего добивались!
Тип ядерного синтеза, который происходит на Солнце, называется протон-протонным циклом, однако во Вселенной существуют другие виды ядерного синтеза, происходящего в звездах, которые имеют химический состав, отличный от состава Солнца. Одна из них называется реакцией углерод-азот-кислород (CNO). С добавлением полученного кислорода из водяного пара в ядро Солнца такой вид реакции станет возможен в условиях нашей звезды, особенно из-за того, что с увеличением количества водорода Солнце будет в 1,7 раза тяжелее, чем было до этого.
При реакции CNO и такой увеличенной массы вы получите звезду, которая в 1,3 раза больше в размерах, и в 6 раз ярче настоящего Солнца, ее температура также станет намного выше. Вместо нормального здорового желтого свечения наше Солнце засияет синевато-белым светом с интенсивным выделением опасных УФ-лучей. Оно изжарит нас всех до смерти, потому что Земля также будет в 6 раз более жаркой, чем в настоящее время.
Так что, наверное, тушить Солнце водой — не очень хорошая идея.
Лучшее решение
Хорошей новостью является то, что звезды в которых протекают ядерные реакции CNO умирают намного быстрее, чем такие как наше Солнце. Они живут всего несколько миллионов лет, прежде чем взрываются сверхновой.
Итак, в некотором смысле, вам бы удалось бы уничтожить Солнце таким образом, но только не мгновенно, а через очень длительный промежуток времени.
Однако, это не то, что вы хотели, не так ли? Вы ведь хотели полностью и сразу уничтожить Солнце!
На самом деле, есть один способ сделать это, для этого потребуется такое же количество воды, которое мы предложили раньше. Однако, на этот раз нам нужно было бы запустить эту ледяную глыбу на Солнце почти со скоростью света. Конечно это не «потушит» солнце, но, безусловно, нарушит гравитационную целостность Солнца. Такое действие может привести к разрыву Солнца и уничтожению большого шара раскаленного газа. Но для этого вам необязательно нужна вода, чтобы таким образом «выключить» Солнце подойдет любое вещество .
Конечно, это также означало бы, что вся жизнь на Земле замерзнет, и планеты солнечной системы без действия гравитации Солнца будут выброшены в пустоту межзвездного пространства Вселенной.
Так что, тушение Солнца, как мысленный эксперимент, безусловно, интересно, но в практическом плане это было бы самоубийством!
по материалам Ваишнави Патил
Если Вам понравилась статья , поставьте лайк и подпишитесь на канал НАУЧПОП . Оставайтесь с нами, друзья! Впереди ждёт много интересного!
Источник
Сколько нужно воды, чтобы потушить Солнце?
Хотите верьте, хотите нет, но именно такой вопрос мне сегодня задали на моем канале в телеграм .
Вопрос конечно забавный и вызван непониманием природы процессов, которые заставляют Солнце светиться и излучать тепло.
Ведь действительно — почему вода тушит огонь? Потому что для поддержания процесса горения (в повседневном смысле) нужен кислород, а вода покрывая горящую поверхность перекрывает доступ к ней кислорода. Но для «горения» Солнца кислород не нужен! Солнце строго говоря и не горит в привычном смысле этого слова. Внутри Солнца происходят термоядерные реакции в ходе которых водород превращется в гелий и выделяется большое количество энергии. Поэтому действительно если мы например покроем Солнце слоем воды в 1 метр — это не приведет к прекращению термоядерных реакций внутри него.
Однако что же произойдет если столкнуть Солнце с очень большой массой воды? Что же, давайте рассмотрим такой сценарий. Допустим каким-то образом нам удалось создать шар изо льда по объему равный объему Солнца и опять же каким-то образом этот шар на скорости 10 000 км/с направится в сторону нашего Солнца.
Сразу оговорюсь, что мы не будем рассматривать как появление еще одной огромной массы в нашей системе повлияет на орбиты планет и т.д. рассмотрим только то, что произойдет с Солнцем и гипотетическим ледяным шаром.
По мере приближения к Солнцу лед составляющий шар — растает, затем вода испарится, а затем превратится в разогретую до очень высокой температуры плазму. У ледяного шара нет никаких шансов столкнуться с Солнцем сохранив твердое или даже жидкое агрегатное состояние.
При столкновении Солнце довольно быстро поглотит все вещество из когда-то ледяного шара и образуется по сути новая звезда отличная от нашего Солнца по своим характеристикам. Эта звезда будет почти в два раза массивнее и почти в полтора раза объемнее нашего Солнца.
Кроме того эта звезда будет гораздо горячее!
Из чего состоит молекула воды? Из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Формула H₂O известна наверное даже тем, кто не посетил в школе ни одного урока химии. Так вот в шаре льда примерно 37 процентов массы составляют молекулы кислорода и весь этот кислород станет частью Солнца!
Казалось бы что тут такого? В общем ничего если не принимать во внимание то, что это приведет к смене типа термоядерных реакций внутри Солнца. Сейчас внутри Солнца происходят термоядерные реакции имеющие название протон-протонный цикл. Не вдаваясь в утомительные подробности суть его в том, что водород превращается в гелий.
Но присутствие значительного количества кислорода коренным образом изменит течение этих реакций. Дело в том, что кислород является катализатором для другого типа термоядерных реакций — CNO-цикл.
Источник
