Todessternphysik: Wie viel Energie braucht es, um einen Planeten in die Luft zu sprengen?

  • 2019

Es ist ein klassisches Sci-Fi-Visual, aber wie viel Energie wäre es Ja wirklich den Todesstern nehmen, um eine ganze Welt wie Alderaan in Stücke zu sprengen? Wir haben ein paar Leute gefragt, die es wissen sollten.

Die Grundlagen

Der Kerl im lustigen Helm sagt: "Erstmalige Zündung einleiten". Er zieht einen Hebel und wirft ein paar Schalter. Der grüne Strahl bläst von einigen Todesstern-Zuschauern, die ihre Augen abschirmen müssen (was tun sie eigentlich, wenn sie so nahe an einem Planet-tötenden Strahl stehen?). Und dann ist Alderaan nicht mehr.

Ethan Siegel

Astronom, Science-Fiction-Autor

Wie im gezeigt Sternen Krieg Filme, ein Todesstern ist unwahrscheinlich. Aber eine schwer und richtig bewaffnete Weltraumschlachtstation könnte auf einem Planeten sicherlich Verwüstung anrichten, indem sie mit Atomwaffen oder Waffen mit kinetischer Energie auf ihn schlägt.

[Soweit es den ganzen Planeten zerstört]: Wenn man ihn nicht mit einem anderen Planeten schlägt, ist dies fast unmöglich. Die Erde hat mehr als eine Milliarde Jahre alte Krater mit einem Durchmesser von bis zu 300 Meilen. Die auf dem Mond, dem Merkur und dem Callisto (einem Jupitermond) gefundenen Krater haben einen Durchmesser von mehr als 1.100 Meilen. Das Hellas-Becken auf dem Mars ist ebenfalls groß und tief. Objekte können also von ziemlich großen Dingen getroffen werden und überleben. Würde etwas von der Größe der Venus (Durchmesser 7.700 Meilen) auf die Erde (Durchmesser 7.927 Meilen) treffen, würde dies wahrscheinlich beide zerstören. Die Theorie über den Ursprung des Mondes legt jedoch nahe, dass die Erde von etwas von der Größe des Mars (Durchmesser 460 Meilen) getroffen wurde und überlebte.

Eine kinetische Energiepistole würde eine Kombination aus Masse und sehr hoher Geschwindigkeit benötigen, um einen Planeten zu explodieren, da die Aufprallenergie KE = m / 2 mal das Quadrat der Geschwindigkeit wäre. Pumpen Sie ihn also mit einer hohen Ruhemasse auf nahezu Lichtgeschwindigkeit auf, und Sie könnten die Kruste des Planeten weit aufreißen und geschmolzenes Material unter dem Mantel speien. Der Planet würde überleben, aber nichts, was davon leben würde.

Laser werden von Science-Fiction überverkauft. Zu diesem Zeitpunkt können wir ihre Leistung nicht so weit steigern, dass sie so viel Schaden anrichtet. Schlagen Sie ein Flugzeug aus dem Himmel oder blenden Sie einen Spionagesatelliten, ja, aber stören Sie einen Planeten? Auf keinen Fall. Angenommen, Laser werden eines Tages 10 haben50 mehr Leistung als heute, könnten sie in der Lage sein, die Erdkruste eines Planeten zu durchschlagen und dabei wie oben beschädigt zu werden.

Um einen Planeten vollständig zu zerstören, wäre das Sterilisieren der Oberfläche für militärische Zwecke ausreichend. Die Ausbreitung tödlicher Bakterien würde funktionieren, ebenso wie der Planet mit Laserstrahlen gesprengt würde - nicht bis zum geschmolzenen Kern, sondern um die Temperaturen zu erhöhen, um die Atmosphäre oder nur die Hydrosphäre zu vertreiben. Dies würde wiederum den Planeten als militärische Bedrohung beseitigen und für die zukünftige Nutzung verfügbar machen.

Harry Keller

Präsident, CEO und Gründer von Smart Science

Die offensichtliche Frage ist, wie viel Energie auf den Planeten übertragen werden muss, damit er explodieren kann. Damit der gesamte Planet explodieren kann, muss sein Kern unter extremem Druck verdampfen, wobei viele Materialien bis zu unverschämten Temperaturen flüssig bleiben. Die zweite und weniger offensichtliche Frage ist, wie diese Energie in den Kern des Planeten gelenkt werden kann, indem sie durch die Kruste und den Mantel geht, ohne dabei den größten Teil der Energie zu verlieren.

Um die Energie in die Mitte des Planeten zu bringen, kann ich nur ein Loch dort bohren. Der flüssige Mantel würde jedoch ein solches Loch in Millisekunden kollabieren, wenn nicht schneller. Die Energie, die an den Kern gesendet werden muss, wäre gigantisch, um die gesamte Energie in Millisekunden zu liefern.

Angesichts wirklich unbegrenzter Energie und astronomischer Kraft ist hier das Szenario. Ein leistungsfähiger Laser (möglicherweise von der Röntgenstrahlvariante) trifft von einem geosynchronen Satelliten auf den Planeten. Es muss geosynchron sein, da sich das Loch beim Bohren nicht bewegen kann. Der Laser verdampft alle Materialien, die er trifft und in den Planeten bohrt. In sehr kurzer Zeit trifft es auf den flüssigen Mantel, der unter hohem Druck steht (und immer höher wird, wenn Sie durch den äußeren Mantel in den inneren Mantel gelangen). Das Magma im Mantel stürzt in das Loch, weil es flüssig ist und unter hohem Druck steht. Die Geschwindigkeit hängt von der Viskosität und dem Druck des Magmas ab. Der Laser muss eine große Entfernung bis zum Kern reichen, bevor das Loch zusammenbricht. Dann verdampft ein anderer Impuls einer viel größeren Energiequelle eine ausreichende Menge des Kerns, um den Planeten in die Luft zu sprengen.

Die Kräfte sind buchstäblich unvorstellbar. Die Explosion muss den Druck in der Mitte des Planeten überwinden und ausreichend Energie haben, um die gesamte Masse des Planeten mit Geschwindigkeiten oberhalb der Fluchtgeschwindigkeit nach außen zu bewegen.

Übrigens, wenn der Todesstern viel weiter vom Planeten entfernt ist als die geosynchrone Bahnentfernung, kann er immer noch die schmutzige Tat vollbringen. Es kann sein, dass der Planet sein bevorstehendes Verhängnis nicht wahrnehmen soll. In diesem Fall werden sich die Parameter jedoch erweitern und den Energie- und Energiebedarf erhöhen.

Aaron Rosenberg

Science-Fiction-Autor

Viele Leute haben viel Zeit damit verbracht herauszufinden, wie viel Energie es für den Todesstern braucht, um Alderaan zerstört zu haben, und es wurden viele Theorien vorgeschlagen, wie dies überhaupt funktionieren könnte, was auf Schwerkraft oder Antimaterie schließen lässt (mein Favorit) oder eine andere Kraft anstelle eines herkömmlichen (aber extrem starken) Lasers. Das alles überlasse ich den Leuten viel klüger als ich.

Aber für den Rest des Todessterns sollte es theoretisch möglich sein. Schließlich gibt es im Raum keine Gewichts- oder Massengrenzen - solange Sie über das Material verfügen, können Sie Objekte so groß zusammenstellen, wie Sie möchten.Dank der Trägheit kann sich der fertige Gegenstand weiterbewegen, bis er einen Weg gefunden hat, um dem Impuls entgegenzuwirken. Das Manövrieren wäre dank der fehlenden Reibung ebenfalls einfach. Üben Sie sogar etwas Druck auf eine Seite aus und ändern Sie die Flugbahn vollständig.

Solange Sie nicht versucht haben, den Todesstern zu stoppen, könnten Sie kleine Düsen verwenden, um den Winkel und den allgemeinen Kurs zu ändern. Sie würden riesige Mengen an Material benötigen, um das Ding überhaupt zu bauen, aber wenn Sie Asteroiden und tote Planeten abbauen können, ist das kein Problem, und Meteoriteneisen wäre perfekt für den Bau.

Obwohl der Todesstern groß ist, ist er zu klein, um zumindest in spürbarem Maße seine eigene natürliche Schwerkraft zu haben. Sogar der zweite Todesstern war nur ein Viertel so groß wie unser Mond, das heißt, er hätte ein Viertel seiner Schwerkraft oder etwa ein Achtel der Erde - also müsste ein Schwerkraftgenerator oder der gesamte Todesstern an Bord sein müsste sich drehen, um die Schwerkraft zu erzeugen. Aber auch kleinere Schiffe wie der Millennium Falcon haben die Schwerkraft Krieg der Sterne Das Universum hat dieses spezielle Problem vor langer Zeit eindeutig erobert.

Ebenso haben sie genug Energie für Hyperantriebe genutzt, was bedeutet, dass sie Generatoren bauen können, die groß genug sind, um den Todesstern zu versorgen, und sie haben genug Platz an Bord, um zusätzliche Generatoren nur für Waffen aufzustellen und sie mit ihrer Planetenkillerwaffe abfeuern zu lassen ohne Lebenshilfe zu verlieren.

Ja, ich würde sagen, vorausgesetzt, Sie könnten die Frage nach dieser Planetenkiller-Waffe lösen, herausfinden, wie man künstliche Schwerkraft erzeugt, Asteroiden abbaut und Generatoren erzeugt, die stark genug sind, um eine mondgroße Raumstation zu betreiben. Es sollte wissenschaftlich möglich sein, den Todesstern tatsächlich zu bauen.

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