A gondolat ereje gyerekmedencébe kényszeríti a Szaturnuszt

A gondolat ereje gyerekmedencébe kényszeríti a Szaturnuszt

Közösségi oldalon jött velem szembe a kérdés, hogy a 0.7 g/cm3, tehát a víznél kisebb sűrűségű Szaturnusz lebegne-e egy óceánon. Az agyat akkor is megpiszkálja ez a felvetés, ha ebben a formában hülye-kérdés:nulla-pont az egész. És mert jól esik az agytorna, megmozgatom a sütnivalómat.

Röviden: nem lebegne. Viszont valami biztosan felrobbanna. Lássuk, miért.

1) A sűrűség

A sűrűség definíció szerint egységnyi térfogatba foglalt tömeget jelent. 1 liter víz kb. 1 kg, tehát a víz sűrűsége 1 kg / liter. Ami megfelel 1 tonna / m3-nek.

2) Mi az óceán és mi az, ami rajta lebeg?

vizbe_meritett_test

A kolozsi sós strand vizében lebegő test

Az óceán folyadéktömeget jelent, ami alatt van valami nehéz, mondjuk egy bolygó. Ezt jól megmondtam, de fontos lesz.

A folyadékon/folyadékban lebegő test azt jelenti, hogy a test által kiszorított térfogat tömege egyezik a lebegő test tömegével. Felhajtóerő és súly. Ha a test és a folyadék sűrűsége egyezik, akkor a test pont elmerül, de nem süllyed le. Ha nagyobb a test sűrűsége, akkor merül.

3) Bolygók, halak, léghajók és fekete lyukak

Senki sem mondja, hogy az adott térfogatban a tömeg egyenletesen oszlik el. A léghajó átlagsűrűsége kisebb a levegőnél, hisz emelkedik, de a kosárban a homokzsák úgy elsüllyedne a vízben… mint egy homokzsák. Jó-jó, de azért egy tengeralattjáró még elboldogul a vízben, tud merülni, emelkedni azáltal, hogy levegőt présel össze vagy hagy tágulni, illetve van a halaknak is úszóhólyagja.

A bolygó egy dolog. A fekete lyukak térfogata az a térrész, ahonnan nem jön ki a fény, azaz az eseményhorizont belseje. A tömeg ezen belül pontosan középen van egy nagyon kicsi, talán pontszerű térrészben. Egy szupernehéz fekete lyuk sűrűsége lehet kisebb a vízénél.

A Szaturnusznak azért mégiscsak jelentős gravitációja van. A víz egy részét mindenképp magára rántaná, másfelől meg az alatta lévő óceánt hordozó bolygó szétlapítaná a Szaturnuszt és hosszú távon légkört csinálna belőle. A Szaturnusz köddé válna. Ilyen közelségben a nehéz égitestek között fellépnének árapályerők, szóval az egész egy hatalmas tűzijáték volna, víz ide vagy oda. A dolgot a Roche-határ fogalma felől lehet megközelíteni, de van ott még, ahonnan ez jön.

4) Tegyük fel, hogy elpusztíthatatlan

saturn_invictus

Szaturnusz-viszta, béjbi

A Földön a legnagyobb összefüggő izé, ami úszni tudna az óceánon, az az antarktiszi jégpáncél. A Föld tömege 6 x 1024 kg, az Antarktisz jege 4 x 1018 kg (lásd itt). A különbség 6 nagyságrend, és a naprendszer több égitestjénél többet nyom az antarktiszi jég, amely 100-szor több anyagot tartalmaz, mint a Jupiter gyűrűi. Érdekes módon az antarktiszi jég nagyjából tized annyi anyagot tartalmaz, mint a Szaturnusz gyűrűi. De elkalandoztam. Mondjuk úgy tehát, hogy ahhoz hogy egy izé kényelmesen tudjon úszni egy másik izén, a nagyobbik izének legalább milliószor kell nagyobbnak lennie.

És ez az a pont, ahol el kell tekintenünk attól, hogy a Szaturnusz nem egy szilárd, 0.7 g/cm3 sűrűségű elpusztíthatatlan gömb. A Szaturnusz tömege 5.6 * 1026 kg. Legyünk úriemberek, és tartsuk meg csak a nagyságrendet, 1026. A Szaturnusz alá egy 1032 kg-os “bolygó” dukálna. Csakhogy ez két nagyságrenddel, vagyis százszor nehezebb a Napnál (1.99 x 1030 kg), és ez már önmagában gyanúra ad okot. Nem igazán ismerünk ekkora csillagokat.

Mint tudjuk, amikor sok van egy izéből egy adott helyen, akkor az izé elkezd furcsán viselkedni. Például berobban és csillag lesz, szupernóva vagy… ha elég sok vizet öntenénk az űrbe, az a víz összeomlana fekete lyukká.

 

És mint tudjuk (tudjuk?), a fekete lyukak nem úsznak.

 

facebooktwittergoogle_plusredditpinterestlinkedinmail