Fiksi suhu dan tekanan, 2/3

Bagian 2. Berjalan

→ Bagian pertama

Pertama, terima kasih banyak atas komentar yang baik dan berarti. Hanya kekurangan waktu yang tidak memungkinkan mereka untuk menjawab semuanya secara terperinci. Tapi saya menghargai penambahan, dan tautan ke fiksi yang belum dibaca (berapa harganya!), Dan amandemen. Terima kasih

Bagian ini tidak akan terlalu dalam. Dan akan ada tur kecil di pinggiran diagram pT, jarang dikunjungi bahkan oleh popularizers sains. Mengapa Untuk menunjukkan bahwa kekayaan dunia dan fenomena, kemungkinan besar, tidak berkurang sama sekali ketika menjauh dari "pusat dunia kondisi" yang biasa. Dan itu, mungkin, sesuatu yang menarik dan pembentukan plot dapat terjadi di tempat-tempat itu ... asalkan setidaknya satu penulis profesional dapat memikirkannya secara kualitatif. Tetapi ini adalah topik terpisah untuk diskusi di bagian ketiga. Di sini kita hanya akan memiliki dunia yang jauh. Tidak dalam parsec jauh, tetapi karena itu tidak kalah sulitnya.

Jupiter

Beginilah tampilannya dari luar:



Jadi, menurut konsep modern ^{[ 490 ]} , dari dalam:

[Kredit Gambar: Sean Wahl et. al., [ 490 ]]

Penyebaran kurva dalam gambar berarti bahwa kita masih tidak tahu apakah Jupiter memiliki inti yang kompak atau apakah itu larut dalam hidrogen superkompresi. Karena itu, saya akan membatasi diri saya pada kedalaman yang tidak terlalu serius. Ribuan berjarak sekitar 15 kilometer. Tekanannya ada ~ 2 juta atmosfer, dan suhunya 6-7 ribu derajat. Hidrogen (yang ~ 90% di Jupiter) dikompresi di sana dengan kepadatan 200 kg / m ³ , sebagian dikonversi menjadi logam, dan dalam konsistensi menyerupai sesuatu antara bensin dan merkuri - jika mereka dapat larut satu sama lain.

Tetapi helium tidak mau larut dalam campuran ini. Dan karena itu dikumpulkan dalam tetes dan ditaburkan dengan semacam helium "hujan". Dalam tanda kutip, karena lebih mirip dengan campuran air dan minyak yang terguncang. Dan "hujan" ini tidak mencapai apa-apa, karena kelarutan helium dalam hidrogen dipulihkan bahkan lebih dalam dan tetesannya, setelah menghilang dari puluhan ribu kilometer, larut tanpa jejak. Semua ini pada 6000 derajat.

Di suatu tempat di sana atau tepat di atas, medan magnet Jupiter lahir. Faktanya, kita tidak secara jelas membayangkan prinsip pengoperasian dinamo magnetik, bahkan duniawi. Hanya jelas bahwa medan magnet yang sudah ada entah bagaimana secara cerdik "membengkokkan" aliran konvektif dari bahan konduktif di planet ini untuk menggunakan energi mereka dan dengan demikian memperkuat diri. Dalam hal ini, ini mirip dengan kehidupan di bumi, yang juga "berguling" pada aliran energi yang dapat diakses untuk sedimentasi, apakah itu sinar matahari atau aliran hidrogen sulfida dari usus.

Ada kemungkinan bahwa angin zonal Yupiter, dalam bentuk kolom silindris seperti itu, meluas setidaknya ke kedalaman ini.


[Kredit gambar [200]]

Misalkan kita ingin belajar lebih banyak tentang bidang-bidang ini. Apa saja pilihannya?

Pikir satu: gelombang elektromagnetik.

Sayangnya, optik dan inframerah dekat memungkinkan Jupiter untuk diperiksa hanya sampai sekitar 4 atmosfer ^[200] - yaitu, sekitar 40 kilometer. Pada gelombang milimeter, Anda dapat "menerobos" hingga 100 atmosfer ^[200] , ini adalah 260 kilometer. Juno, " mendengarkan ”pada panjang gelombang 50 cm, ia hampir tidak dapat melihat sesuatu hingga ~ 550-600 kilometer, di mana tekanannya mencapai 1000 atmosfer ^{[ 420 ]} dan suhunya 1300 Kelvin. Namun pada skala gambar dari judul, hanya sembilan piksel:



Kami membutuhkan sepuluh kali lebih dalam - sekitar sedikit.

Mungkin mengirim pendarat?

Galileo pada 1995 mampu terjun 160 kilometer, ke 22 atmosfer dan 152 derajat Celcius. Dua piksel.

Kedalaman ekstrem probe masa depan Jupiter, masih dianggap serius ^{[ 460 ]} - 200 atmosfer. Lima poin, atau 330-340 kilometer.

Dan jika Anda berfantasi dalam skala besar, maka Anda bisa membuat skema semacam ini. Kami mengambil bathyscaphe bola dari berlian kristal tunggal. Dengan dinding setebal beberapa meter yang diperkuat dengan renium (saya pikir itu tidak akan membantu, tapi bagaimana bunyinya!) Kita tutup dengan sesuatu yang tahan hidrogen. Kami memasang reaktor atom untuk pendinginan aktif. Kami mengisi perangkat dan membuangnya di planet ini. Komunikasi - dengan probe pop-up kecil. Ini, tentu saja, adalah fiksi ilmiah - tetapi fiksi ilmiah masih ilmiah.

Intan, zat paling kompresif, dapat menahan ^{[ 410 ]} perbedaan tekanan dari urutan 100 GPa, atau jutaan atmosfer. Sampai pada geometri pembuatannya, penyelidikan seperti itu dapat melihat ke Jupiter sejauh 8-9 ribu kilometer. Ini sudah dekat dengan helium rain dan dynamo magnetik. Tetapi bahkan ini hanya 1/8 dari jari-jari planet ini ...

Apa yang bisa diamati selama penyelaman seperti itu?

Pertama, kita akan menembus awan amonia NH ₃ (0,7 atm), amonium hidrosulfida NH ₄ SH (2 atm) dan air H ₂ O (7 atm).

Atmosfer di seratus akan menjadi benar-benar gelap.

Pada ~ 500 kilometer, pada 500 atmosfer dan suhu 1064 K, probe akan melewati kabut tipis awan ... emas. Setidaknya, menurut ^{[ 440 ]} . Suka atau tidak, tidak ada yang tahu. Tetapi emas cukup lembam dan, untuk logam, relatif mudah berubah, jadi ini tidak bertentangan dengan fisika.

Dalam seribu atmosfer, kerapatan gas akan mencapai ~ 20 kg / m ³ - dan gas ini tidak lagi dapat dianggap sebagai gas. Sekitar mungkin ada awan natrium sulfida Na ₂ S.

Pada 700 kilometer, dengan 4.800 atmosfer dan 2.000 Kelvin, awan magnesium silikat MgSiO ₃ melayang di luar ^{[ 440 ]} . Benar, sulit untuk diperhatikan oleh tampilan jendela, dan secara umum tidak mungkin dia akan mengesankan siapa pun:



Karena itu hanyalah sebuah cahaya dari suatu zat yang dipanaskan hingga 2000 Kelvin. Tidak jauh berbeda dengan panasnya tungku peleburan kaca. Dan gambar ini terlihat pada jarak beberapa desimeter. Untuk sekitar ^{[ 430 ]} transparansi materi dalam kondisi tersebut. Yang menggambarkan: tidak hanya fatazia kita, tetapi juga cara kita memandang tidak berdaya dalam kondisi yang terlalu jauh dari yang "normal".

Tetapi teori kami terus bekerja di dalamnya dan memprediksi banyak hal menarik.

Pada setengah juta atmosfer (5.600 kilometer, 5.100 derajat), hidrogen mulai berdisosiasi, yang dapat dianggap sebagai awal dari transformasi menjadi logam. Analogi visual terdekat dengan ini adalah pembubaran natrium dalam amonia cair ^{[ 830 ]} . Ketika konsentrasi elektron bebas meningkat, solusinya menjadi gelap, kehilangan transparansi dan meningkatkan konduktivitas listrik.

Lebih dalam dari 2 juta atmosfer, besi larut dalam hidrogen metalik ^{[ 450 ]} , dan dengan mineral berbatu ini terjadi di atas 5 juta atmosfer dan 10 ribu derajat ^{[ 450 ]} . Apa yang dicapai dalam seperempat "kedalaman Jupiter." Lebih lanjut, masalahnya mungkin sejenis "kaldu" hidrogen logam yang superdensifikasi, super panas, terionisasi sebagian dengan pengotor elemen lainnya.

Bisakah sesuatu yang lebih menarik terjadi di sana daripada mencampur "kaldu" ini secara merata? Pertanyaan ini menghantui banyak orang.

Jadi, menurut [ 730 ], isi perut Jupiter yang dalam dapat memiliki struktur berlapis-banyak. Dengan konsentrasi kotoran yang tidak teratur di antara lapisan-lapisan. Ya, seperti di Bumi, ketika udara berasap yang dingin mengumpulkan "pai" asap yang jelas di atas kota. Hanya di Jupiter, lompatan ini disebabkan oleh perbedaan bukan pada suhu, tetapi pada komposisi kimia. Misalnya, lebih banyak SiO ₂ dilarutkan di lapisan bawah - dan ini membuatnya cukup berat untuk menahan konveksi. Jelas bahwa perubahan tajam dalam suhu dan komposisi kimia akan terjadi pada batas lapisan tersebut. Misalkan, pada kedalaman yang sangat besar, zat AB terurai menjadi komponen A + B. Di atas, mereka siap untuk menyambung kembali, tetapi proses ini lambat. Kurangnya konveksi mencegah mereka naik dan bergaul dengan atmosfer. Akibatnya, tepat di bawah batas lapisan, kelebihan A dan / atau B yang terpisah dapat terakumulasi. Analog yang jauh dari lapisan minyak kita. Jika sesuatu muncul di sana yang dapat mengkatalisasi reaksi A + B -> AB, maka ia akan memiliki sumber energi kimia untuk berevolusi menjadi seseorang . Tentu saja, untuk kemunculan kehidupan ini sangat sedikit - tetapi cukup untuk tidak menolak gagasan lari.

Bisakah kehidupan yang dibayangkan secara kondisional ini entah bagaimana menghubungi kami? Mendaki ke arahnya pasti merupakan kontraindikasi. Terbiasa dengan tekanan yang menekan batu bahkan pada waktu, ke lingkungan di mana besi adalah gas dan komponen larutan, di lapisan atas Jupiter itu menguap dan meluruh seperti busa di angin.

Gelombang elektromagnetik, seperti yang telah kita ketahui, tidak lulus dari kedalaman seperti itu. Setidaknya karena lapisan hidrogen metalik.

Gravitasi? Struktur kepadatan di kedalaman Jupiter, kami tangkap dengan baik. Jika ukurannya puluhan ribu kilometer.

Medan magnet? Magnetometer Juno "melihat" ke tingkat hidrogen metalik, mis. dua juta atmosfer. Mungkin ada harapan untuk mereka.

Modulasi fluks neutrino? Sejauh ini, kami mengalami kesulitan mendaftarkan partikel-partikel ini dari seluruh Matahari.

Dan masih ada ... suara. Gelombang suara biasa. Yang, seperti ditunjukkan dalam [ 500 ], mampu menempuh jarak puluhan ribu kilometer di Jupiter, dan yang telah kami pelajari untuk mendeteksi baru-baru ini. Benar, kita hanya berbicara tentang frekuensi sekitar satu juta Hertz. Pada fluktuasi seperti itu, transmisi teks yang Anda baca akan memakan waktu sekitar 300 tahun. Setelah dikodekan dengan kode morse, kami akan dapat mengirimkannya melalui radio ke bintang tetangga lebih cepat. Terkadang perbedaan kondisi bisa menjadi penghalang yang jauh lebih besar daripada jarak fisik.

[Penafian. Untuk menunjukkan seluruh gambar, saya mencampur bahan dari [200, 420 , 430 , 440 , 450 , 470, 480 , 490 , 500 , 730 ] dalam artikel ini. Mereka sering didasarkan pada model, data, dan asumsi yang tidak sesuai tentang komposisi planet dan perilaku materi. Sama sekali tidak ada kontradiksi radikal di antara mereka, tetapi perlu diingat bahwa menyatukan mereka diterapkan pemuliaan Frankenstein. Berlaku untuk tujuan ulasan, tetapi hanya.]

Bulan di truk bahan bakar

Di sekolah mereka mengajarkan bahwa bulan tidak memiliki atmosfer. Ini tidak sepenuhnya benar. Bulan masih memiliki kemiripan kulit gas. Benar, ini sekitar 15 lebih jarang dari kita. Oleh karena itu, jika seluruh "udara" bulan dikompres ke kondisi terestrial, maka itu hanya cukup untuk mengisi gym yang layak, dan Anda dapat mengambil semua atmosfer ini dengan truk yang sama dengan tangki yang solid.

Namun demikian, di wilayah yang dijernihkan ini, cukup banyak hal menarik terjadi pada diagram pT sehingga banyak orang menerbitkan banyak artikel setiap tahun, berkumpul bersama untuk membahasnya, dan bahkan meluncurkan stasiun antarplanet (LADEE) khusus untuk mempelajari atmosfer bulan.

Salah satu karya tersebut ^{[ 720 ]} pada bahan-bahan dari LADEE dikhususkan untuk argon bulan. Suasana di sana pada dasarnya terdiri dari itu. Hanya sekarang "terdiri" dan "atmosfer" perlu diklarifikasi. Karena untuk beberapa bagian bulan argon karena alasan tertentu beberapa kali lebih besar daripada yang lain, dan sejak saat itu jumlahnya biasanya berubah puluhan kali. Sebenarnya, ini bukan "cangkang gas", tetapi sejenis awan yang bernapas, mengubah ukuran, mengembara, peka terhadap suhu, ionisasi oleh angin matahari, komposisi tanah, mampu untuk sementara "menempel" ke permukaannya atau menetap secara permanen di "perangkap dingin" di kutub . Hilang karena ruang dan didorong oleh pembusukan kalium dalam kerak bulan. Sumber yang diduga di antaranya mungkin bertanggung jawab atas "argon hump" yang ditemukan di lautan barat.

^{[ Artikel ini ditulis untuk situs https://geektimes.ru/ . Saat menyalin, silakan merujuk ke aslinya. Penulis artikel ini adalah Evgeny Bobukh. Anda dapat mendukung penulis dengan cryptocurrency di alamat yang ditunjukkan dalam profil . ]}

Publikasi lain ^{[ 540 ]} mengeksplorasi bulan ... radon atmosfer. Dia benar-benar ditangkap di sana oleh atom, tetapi mereka mampu membangun peta distribusi polonium bulan di daerah tertentu:


Hasil ini ditampilkan secara visual, tetapi analoginya yang terbaik adalah indera penciuman. Ketika stasiun berada di orbit, revolusi demi revolusi, justru itulah yang mengendus sepotong atom radon dan membangun sebuah gambar dunia di atasnya. Bagi mata manusia, atmosfer bulan tidak tampak seperti sesuatu yang menarik:



Terlalu jarang, dan segala sesuatu yang terjadi di dalamnya - semua interaksi plasma ini, penyerapan partikel, dan gerakan di sepanjang garis medan magnet lokal - harus digambarkan dalam diagram dan formula.

Meskipun saya berbohong. Ada satu misteri setengah abad yang lalu dengan representasi yang sepenuhnya visual.

Kembali pada tahun 1968, stasiun pendarat Surveyor 7 memotret ^{[ 550 ] [ 555 ]} dari permukaan Bulan sesuatu yang menyerupai ... fajar:


[Kredit gambar: NASA, [ 555 ]]

Astronot Amerika pada 1972 dari orbit bulan juga mengamati ^{[ 560 ]} fenomena serupa:

[Kredit gambar: NASA, [ 560 ]]

Namun, apa yang bisa bersinar di sana di bawah sinar Matahari, jika tidak ada udara? Hari ini secara umum diterima bahwa ini adalah ... debu. Partikel bermuatan listrik mikroskopis melonjak secara harfiah meter di atas permukaan menciptakan "fajar" pada "bulan" bulan.

Semua baik-baik saja, tetapi apa yang memunculkan mereka? Medan listrik antara angin matahari yang teduh dan terbuka ^{[ 740 ]} ? Fluktuasi mikroskopis dari muatan listrik ^{[ 750 ]} ? Microfailures dengan "ledakan" partikel regolith ^{[ 760 ]} ? Pukulan mikrometeorit ^{[ 770 ]} (meskipun tidak mungkin - saya sudah memikirkannya sendiri). Mengapa beberapa penelitian modern ^{[ 780 ] tentang} bulan ini tidak menunjukkan titik-kosong? Apakah partikel-partikel ini lepas landas dengan "air mancur" ketika terminator bergerak, apakah mereka mengambang secara merata? Dapatkah bentuk kristal plasma disebut, struktur dari sudut pandang kami sangat tidak stabil - tetapi cukup teratur?


[Kristal plasma dalam percobaan di Stasiun Luar Angkasa Internasional. Kredit gambar: phys.org, [ 790 ]]

Namun, pertanyaannya. Cukup terbuka.

Dalam pandangan sehari-hari, mempelajari hal-hal yang jarang terjadi ini tidak sepadan dengan usaha. Beberapa gas dan kotoran terbang dalam ruang hampa hampir sempurna dalam jumlah mikrogram per hektar. Dun - dan semuanya akan hilang. Ngomong-ngomong, itu menghilang. Setiap pendaratan Apollo di Bulan mencairkan atmosfer bulan dengan knalpot mesin sekitar setengahnya.

Tetapi sama rapuhnya dan fana materi kita di bumi mungkin tampak dari sudut pandang penghuni (murni hipotetis) bintang-bintang neutron. Apakah ini berarti bahwa dalam masalah kita tidak ada struktur, kompleksitas, dan tidak ada yang layak untuk dipelajari?

Bintang neutron

Kami memiliki lebih banyak pertanyaan tentang mereka daripada jawaban, sehingga hampir semua yang ada di bagian ini adalah hipotesis yang kurang lebih benar, sebagian besar diperoleh dari ulasan [40]. Bagus, omong-omong, dan dalam bahasa Rusia.

Jadi, bintang-bintang neutron, mereka juga pulsar, adalah benda-benda yang beratnya sekitar Matahari, tetapi ukuran sebuah kota (20-30 km), yang membuat gravitasi mereka mencapai ~ 10 ^{1 1} g. Dengan suhu jutaan derajat, tekanan dan parameter lain yang juga merangkak keluar dari tepi layar. Saya pikir mereka terlihat seperti ini. Jika Anda melihat melalui filter yang sangat, sangat gelap dan tidak terbakar karena radiasi:


[Berdasarkan Gambar oleh NASA. Mengedit bintang latar belakang yang tidak akan terlihat pada kecerahan primer seperti itu]

Bintang neutron memiliki, pertama, nuklei, tentang yang sedikit diketahui, kecuali untuk memperkirakan tekanan di pusat: ~ 10 ²⁹ atmosfer. Para ahli teori bahkan tidak benar-benar tahu apa masalah mereka. Tetapi kerapatannya mungkin jauh lebih tinggi daripada kerapatan bahkan inti atom (2,8 * 10 ¹⁴ g / cm ³ ). Sepotong materi seperti ukuran bakteri menciptakan di permukaannya gravitasi yang sama seperti Bumi - sendiri.

Kedua, bintang-bintang neutron memiliki sesuatu seperti mantel dan kerak. Saya kutip ^[40] : " Zat kerang terdalam yang bersebelahan dengan nukleus bintang neutron adalah cairan neutron di mana inti atom dan elektron terendam. Neutron dan elektron dalam lapisan ini sangat berdegenerasi, dan nukleus adalah kelebihan neutron - jumlah neutron di dalamnya dapat melebihi jumlah proton sebanyak beberapa kali, dan hanya tekanan raksasa yang mencegahnya membusuk. Interaksi elektrostatik inti sangat kuat sehingga mengatur inti menjadi kisi kristal, yang membentuk kerak bintang padat. Mantel mungkin merupakan tempat lahir dan inti dari bintang (keberadaannya, bagaimanapun, tidak diprediksi oleh semua model modern dari bahan nuklir padat.) Inti atom di dalamnya mengambil bentuk eksotis dari silinder atau pesawat yang diperpanjang <...> Zat seperti itu berperilaku seperti kristal cair <... > Kerak bintang neutron dibagi menjadi internal dan eksternal. Kerak luar dibedakan dengan tidak adanya neutron bebas. Batasnya terletak pada kerapatan kritis <...>, di atasnya dimulai 'kebocoran neutron' <...> dari nuklei. <...> Dengan penurunan konsentrasi ion, interaksi elektrostatik di antara mereka melemah, dan sebagai hasilnya, bukannya kisi kristal, cairan Coulomb memperoleh stabilitas termodinamika. Posisi batas leleh, yang dapat disebut dasar lautan bintang neutron, tergantung pada suhu dan komposisi kimiawi cangkang. "

Secara kimia, itu kemungkinan besar terdiri dari besi. Tapi, jangan lupa, dikompresi dengan kepadatan 10 ⁵ - 10 ⁹ g / cm ³ , dibandingkan dengan yang baja kami adalah ruang hampa dalam lampu neon!

Bintang-bintang neutron juga memiliki atmosfer. Dari plasma hidrogen, helium, karbon, dan besi, di bawah satu juta derajat pemanasan. Namun tebalnya hanya beberapa milimeter. Dan lapisan-lapisan dengan komposisi dan densitas yang berbeda diperas dalam milimeter ini (dunia datar! Kata, itulah yang akan terjadi dengan novel! Tetapi siapa yang memiliki cukup imajinasi?) Atmosfer ini biasanya buram dan bercahaya; sebagai aturan, itu adalah radiasi mereka yang kita lihat ketika melihat bintang neutron melalui teleskop.

Akhirnya, bintang neutron memiliki medan magnet. Ketegangan khas yang ~ 10 ¹² kali lebih besar dari duniawi. Tekanan medan semacam itu adalah ~ 10 ^{1 6} atmosfer. Ini cukup untuk meratakan atom, menyebabkan kulit elektronnya meregang di sepanjang medan. Dan untuk menghidupkan ikatan kimia yang tak terpikirkan di Bumi:

" Medan magnet yang kuat membuat molekul He ₂ dan ^ion He ²⁺ , He ₂ ²⁺ , dan He ₂ ³⁺ yang tidak ada di luar medan magnet stabil."Meskipun , “pada kepadatan, suhu, dan medan magnet yang karakteristik bintang neutron, kandungan ion molekuler tersebut sangat rendah ... ”, tetapi pada halaman 818: “ Ruderman [512] menyarankan bahwa medan magnet yang kuat dapat menstabilkan rantai polimer diperpanjang sepanjang garis gaya magnetik, dan bahwa daya tarik rantai ini sama karena interaksi lain untuk dipol-dipol dapat menyebabkan pembentukan kental kondisi kerja selanjutnya menunjukkan bahwa di bidang B ~ 10. ¹² - 10, ¹³ Gs rantai seperti melakukan bentuk, tetapi hanya unsur kimia mudah oksigen dan polimerisasi fase terkondensasi mereka berlangsung baik di lapangan ultrahigh atau pada suhu yang relatif rendah ... ". Selanjutnya, "<...> Medin dan Lai <...> dalam [359] menghitung kepadatan kesetimbangan uap jenuh untuk atom dan rantai polimer helium, karbon, dan besi pada permukaan terkondensasi yang sesuai <...> "dan menunjukkan bahwa keberadaannya sesuai dengan kondisi. di dekat permukaan bintang-bintang neutron Asumsi-asumsi serupa, dibuat ^oleh Dong Lai sehubungan dengan kimia atmosfer atmosfer katai putih.

Ya, itu adalah kimia baru. "Polimer helium di medan magnet yang kuat." Dan di mana ada polimer, orang bisa membayangkan penyimpanan informasi di tingkat molekuler. Tetapi penulis fiksi ilmiah macam apa yang dapat membayangkan dan menggambarkan ini secara kualitatif? Tidak, untuk menjalankan "neutronoids" - cukup ludah. Tetapi siapa yang bisa membuat mereka meyakinkan? Siapa yang akan mampu, mulai dari fisika, untuk membangun semua kimia, biologi, masyarakat, psikologi dan intrik? Siapa, yang pada akhirnya, yang dapat melintasi jurang persepsi dunia antara makhluk yang hidup dalam cairan neutron yang merosot dan kita?

Benar Itu karena, mungkin, (hampir?) Tidak ada karya seperti itu. Baca Landau, dia jauh lebih mencungkil dan meyakinkan.

Namun, sesuatu yang bermanfaat dapat diambil dari eksperimen pemikiran ini. Yaitu, untuk memperkenalkan klasifikasi peradaban sesuai dengan stabilitas materi konstituen mereka ke media antarbintang.

Kelas 1. Stabil. Mereka dengan sempurna mengalami kondisi perjalanan antarbintang. Contoh imajiner: beberapa batu pemikiran.

Kelas 2. Pembawa ruang hampa tidak mentolerir. Tetapi mereka memiliki masalah di tangan, dari mana dimungkinkan untuk membuat pesawat ruang angkasa. Ini kita. Logam, gelas dan keramik stabil di ruang angkasa.

Kelas 3. Terkunci. Dan mereka, dan semua masalah mereka hancur di luar kondisi yang biasa. Mereka bahkan tidak ada hubungannya dengan pakaian antariksa. Penghuni hipotetis dari perut Jupiter atau bintang-bintang neutron termasuk dalam kelas ini. Semua materi yang tersedia bagi mereka, di luar tekanan luar biasa, hanya akan ditransfer ke negara agregat lain.

Oleh karena itu, jika saya adalah penduduk bintang neutron, saya masih akan berpikir tentang modulasi sinyal radio pulsar untuk berkomunikasi dengan jenis saya sendiri. Karena Anda tidak terbang, Anda tidak dapat meninggalkan sumber yang kuat (walaupun ditargetkan secara sempit) tanpa menggunakannya. Bagaimanapun, ini adalah satu-satunya kesempatan mereka untuk mengatasi jarak antarbintang setidaknya secara informasi.

Satu miliar tahun setelah akhir dunia

Planet batu yang khas adalah 1-6% dari berat kalsium ^[15] . Untuk kepastian, kami menganggap bahwa itu adalah 3%.

0,187% kalsium alami adalah ^{[ 610 ]} isotop Ca-48, yang memiliki radioaktivitas alami yang lemah. Paruhnya sangat besar: 6 * 10 ¹⁹ tahun. Setiap peluruhan menghasilkan energi 4,27 MeV, yang sekitar 3 MeV jatuh pada positron ^{[ 620 ]} dan, karenanya, menjadi panas.

Berdasarkan data ini, kami menghitung bahwa meter kubik planet batu khas memancarkan 7 * 10 ^-16 watt panas dari peluruhan kalsium. Dibandingkan dengan aliran energi dari matahari atau radioaktivitas alami, angkanya tentu saja tidak signifikan.

Tapi baik matahari maupun uranium tidak abadi.

Bayangkan: di halaman 1 Januari, 3 * 10 tahun ^ke - ¹⁹ era kita. Uranium, thorium, potasium sudah lama membusuk dan tidak ada di alam. Tak terhitung zaman yang lalu membakar habis semua bintang. Radiasi peninggalan didinginkan ke nanokelvin. Namun, tidak jelas seberapa cepat white dwarf cool; tetapi bagaimanapun, pada tahun ~ ^10-15 mereka tidak lebih panas dari 5 K ^{[ 530 ]} dan tersebar satu sama lain lebih jauh dari galaksi modern. Alam semesta kosong, dingin, gelap, tidak berbentuk.

Tetapi planet-planet, yang dipisahkan oleh jarak yang mengerikan satu sama lain, planet-planet itu terus menghangat dan bersinar dengan tenang. Karena pemecahan kalsium yang sedang berlangsung.

Mudah untuk menghitung bahwa, berkat sumber energi ini, sebuah benda seukuran Bumi akan mampu mempertahankan suhu permukaan ~ 0,4 K. Kami memperhitungkan bahwa pada ~ 1 K konduktivitas termal dari bahan batuan turun menjadi 10 ^-2 - 10 ^-3 W / m ² * K ^[520] . Yang berarti, karena sekali lagi mudah untuk menghitung bahwa isi perut dari planet seperti itu dapat dipanaskan hingga 1-5 derajat panas!

Anda mungkin bertanya - apa yang menarik yang bisa terjadi dalam flu yang begitu hangat ? Saya tidak tahu. Tapi saya tahu bahwa fenomena ini ada dalam cadangan ~ 10 ²⁰ tahun. Waktu yang tidak ada bandingannya dengan apa pun yang familier, karena Alam Semesta hari ini tidak memiliki banyak waktu. Fenomena apa, yang terlalu lambat untuk menganggapnya hari ini sebagai proses, akan mendominasi pada skala waktu seperti itu?

Memang, tidak ada yang membatalkan difusi dalam padatan, termasuk kuantum, dan difusi dengan reaksi yang mampu menciptakan struktur yang ^{diatur sendiri [ 510 ]} . Jika pengangkutan zat-zat kehidupan mikroskopis terestrial didasarkan pada difusi dalam suatu cairan, dapatkah orang membayangkan hal yang sama dalam benda padat, hanya 10 ¹¹ kali lebih lambat?

Tidak ada yang membatalkan transisi logam ke superkonduktivitas, dengan sirkulasi arus ditangkap oleh mereka.

Akhirnya, tidak ada yang membatalkan helium. Yang, pada suhu yang ditunjukkan, dapat mencairkan, masuk ke keadaan superfluid, meresap melalui pori-pori dan retak pada batu, membeku dan mencair lagi, menyusut dan mengembang, sehingga memastikan pemindahan materi pada skala planet.

Anda bertanya, dari mana helium itu berasal? Jadi dari bismut! Tanah dengan sepersejuta berat terdiri darinya. Dan bismut seluruhnya terdiri dari isotop alpha-aktif Bi-209 dengan paruh 1,9 × 10 ¹⁹ tahun. Dan partikel alfa adalah helium. Pada 3 * 10 tahun ^ke-19 , sebagian besar bismut akan membusuk, melepaskan sekitar 10 ¹⁴ kilogram helium, yang cukup untuk suasana yang sederhana. Menjaga pada suhu seperti itu tidak seperti Bumi, Ceres akan dapat melakukannya.

Imajinasi manusia saya bolak-balik, dengan penuh semangat, merasakan kemungkinan-kemungkinan luar biasa yang dibuka oleh terobosan sedemikian dalam waktu yang tidak dihuni ... dan menyerah. Lewat dan hilang, tidak merasakan intuisi fisik atau keseharian dalam skala seperti itu.

Mari kita tutup tirai ini, meninggalkan masa depan ke masa depan, dan kembali ke masalah sehari-hari.

Ke bagian ketiga.