Спойлер: вам понадобится шланг побольше.
Статью можно послушать. Если вам так удобнее, включайте подкаст.
Допустим, у вас выдался нелёгкий денёк на работе. И вы, вернувшись вечером домой, вздохнули, взвесили все варианты и решили уничтожить человечество. Не стесняйтесь, у всех бывают такие мысли.
Однако к вопросу нужно подойти творчески. Ядерная война, нашествие зомби или новая пандемия бубонной чумы — это, конечно, здорово, но до жути банально. Лучше действовать наверняка, глобально — например, потушить Солнце. Обычной водой.
Вы, естественно, знаете, что костёр можно залить 1. How does water extinguish fire? / StackExchange
2. Why does water extinguish fire? / Tec‑Science водой. Жидкость при контакте с огнём испаряется, при этом охлаждая топливо. Когда температура последнего падает ниже температуры воспламенения, костёр гаснет. Прибавьте к этому то, что водяной пар вытесняет кислород из очага пожара и реакция горения без окислителя прекращается.
Но Солнце, как и все прочие звёзды, не горит в привычном нам понимании этого слова. Светило состоит Sun Fact Sheet / NASA из газа, раскалённого проходящими в его недрах процессами ядерного синтеза. Водород в Солнце из‑за огромного давления внешних слоёв превращается в гелий, при этом выделяется огромное количество энергии, газ раскаляется, и звезда светит.
Но мы всё-таки попробуем полить Солнце водой в качестве эксперимента — заодно узнаем, зашипит или нет.
Воды в космосе много — надо только знать, где искать. Существуют планеты, состоящие преимущественно из неё. Эти суперземли больше нашей многострадальной Земли, но меньше Урана. Хотя, учитывая состав таких небесных тел, их логичнее было бы именовать суперводами, но у учёных NASA своя атмосфера.
Возьмём D. Charbonneau, Z. K. Berta. A super‑Earth transiting a nearby low‑mass star Gliese 1214 b. Она примерно в 2,7 раза больше нашей планеты и почти в семь раз тяжелее. На фоне Солнца, конечно, мелочь: оно весит в 332 940 раз больше, чем Земля. Но ничто не мешает нам прихватить десяток тысяч таких водяных миров и начать забрасывать ими звезду, чтобы посмотреть, как она отреагирует.
Физик Рэндалл Манро, автор книги «А что, если?.. Научные ответы на абсурдные гипотетические вопросы», рассказал How long would the Sun last if a giant water hose were focused upon it? / What If , чем должен закончиться наш эксперимент. Когда мы будем заливать Солнце потоками H2O, оно и не подумает потухнуть — напротив, звезда начнёт гореть ярче.
Дело в том, что вода содержит водород, а он служит Солнцу топливом. По мере того, как вы будете подбавлять на светило жидкости, оно будет становиться больше и горячее.
С тем же успехом вы можете тушить пожар бензином.
Кстати, насчёт того, зашипит или нет: в вакууме нет вещества, которое могло бы проводить звуки, так что ответ отрицательный. Но если бы вы были способны улавливать ушами радиоволны, то слышали бы, как звучит Солнце. Учёные NASA и Стэнфордского университета перевели 1. Sounds of the Sun / NASA
2. Solar Sounds / Stanford University данные, собранные радиотелескопом SOHO, в приемлемый для людей аудиоформат. Получилось вот что.
Не страшно? Мы забыли упомянуть: чтобы получить полное представление, нужно, чтобы запись звучала 24 часа в сутки и 7 дней в неделю на громкости в 100 децибел — это как на рок‑концерте. Примерно так же, только громче, пшикало бы заливаемое Солнце, если бы мы могли его услышать. Хорошо, что не можем.
Итак, по мере заливания водой Солнце будет постепенно увеличиваться, а процессы, протекающие в нём, — меняться. Так, когда вы добавите в звезду столько жидкости, что она потяжелеет в 1,7 раза, водород‑гелиевый синтез в светиле поменяется на CNO‑цикл (углерод — азот — кислород).
Сколько воды для этого понадобится? 3,4 × 10³º литра, где‑то так. Физик из Западного Техасского университета Кристофер Бэрд объясняет How large would a bucket of water have to be to put out the sun? / Sciense Questions with Surprising Answers , что, если удвоить массу Солнца, оно будет выделять в 16 раз больше энергии и сиять во столько же раз ярче. Свечение звезды How Much Water Would It Take To Extinguish The Sun? / Science ABC при этом поменяется с жёлтого на голубоватое.
Жизнь на Земле сдует солнечным ветром вместе с атмосферой, а поверхность стерилизует рентгеновским и ультрафиолетовым излучением.
При этом срок жизни Солнца значительно How Much Water Would Extinguish the Sun? / Universe Today сократится: несколько миллионов лет вместо ожидаемых 5,4 миллиарда. Потому что чем ярче звезда, тем быстрее она расходует ядерное топливо.
Это уже что‑то, но, как вы понимаете, ждать всё равно слишком долго. Поэтому продолжаем лить на Солнце воду.
Когда мы зальём столько жидкости, что светило станет весить примерно в 3,3 раза больше, начнётся что‑то интересное How long would the Sun last if a giant water hose were focused upon it? / What If . Из‑за чересчур сильного давления внешних слоёв Солнце сколлапсирует в сингулярность, то есть станет чёрной дырой радиусом около 19,5 километра. Примерно такая чёрная дыра, самая маленькая из известных науке сейчас, находится T. A. Thompson, C. S. Kochanek. A noninteracting low‑mass black hole–giant star binary system в созвездии Возничего.
Тут можно прекратить лить жидкость. Нам ни к чему увеличивать чёрную дыру, потому что, поглощая материю, она в ответ щедро дарит нам рентгеновское излучение, а это лишнее.
Кроме того, на этом этапе сотрудники вашего муниципального департамента могут заподозрить, что что‑то не так, и перекрыть водоснабжение.
Итак, после того, как Солнце превратится в карликовую чёрную дыру, Земля начнёт остывать. Как подсчитал How long could life on Earth survive if the Sun stopped shining? / Ask an Astronomer физик Марко Кирко из Корнельского университета, уйдёт примерно два месяца, чтобы последнее тепло с поверхности планеты улетучилось в космос.
Теперь вы можете вздохнуть спокойно: цель достигнута. Понадобилось всего‑то 6,6 × 10³º литров воды.
Читайте также 🧐
