Istorija: Tariamai „Luciferio projektas“ yra didžiausia sąmokslo teorija, į kurią NASA galėtų būti įtraukta. Zondui nukritus atmosferoje, NASA tikėjosi, kad atmosferos slėgis sukels impulsiją, sukeldamas branduolinį sprogimą ir taip paleisdamas grandininę reakciją, paversdamas dujų milžiną į antra saulė. Jie nepavyko. Taigi, per antrą bandymą jie per dvejus metus nuleis „Cassini“ zondą (vėl pripildytą plutonio) giliai į Saturno atmosferą, taigi šiam mažesniam dujų milžinui gali pasisekti ten, kur Jupiteris nepavyko…
Realybė: Kaip trumpai ištirta byloje Projektas Liuciferis: Ar Cassini pavers Saturną antrąja saule? (1 dalis), mes pažvelgėme į kai kurias technines problemas, dėl kurių „Galileo“ ir „Cassini“ buvo naudojamos kaip skubios paskirties branduoliniai ginklai. Dėl daugelio priežasčių jie negali sukelti sprogimo, tačiau pagrindiniai dalykai yra šie: 1) Mažos plutonio granulės, naudojamos zondams šildyti ir maitinti, yra atskiruose, nuo pažeidimų neatspariuose cilindruose. 2) plutonis yra ne ginklo klasės, tai reiškia, kad 238Pu padaro labai neveiksmingą dalijamąjį kurą. 3) Zondai sudegs ir subyrės, todėl negalima bet kokia proga plutonio gabalėlių, sudarančių „kritinę masę“ (be to, nėra jokios galimybės, kad plutonis galėtų sukonfigūruoti taip, kad sukurtų implanto sukeltą prietaisą).
Gerai, taigi „Galileo“ ir „Cassini“ negaliu būti naudojami kaip neapdoroti branduoliniai ginklai. Bet sakyk jei Saturno viduje įvyko branduolinis sprogimas? Ar tai gali sukelti grandininę reakciją šerdyje, sukuriant antrąją Saulę?
- Projektas Liuciferis: Ar Cassini pavers Saturną antrąja saule? (1 dalis)
- Projektas Liuciferis: Ar Cassini pavers Saturną antrąja saule? (2 dalis)
Termobranduolinės bombos
Jei branduolių sintezė negali būti palaikoma žvaigždiniame kūne, reakcija greitai išgaruos. Taigi, Liuciferio projektas siūlo, kad Cassini pasinertų daugelį šimtų mylių į Saturno atmosferą ir sprogtų kaip grubus plutonio sukeltas skilimo sprogimas. Šis sprogimas sukels grandininę reakciją, sukurdamas pakankamai energijos, kad sukeltų branduolio sintezę dujų milžino viduje.
Matau, iš kur kilo ši idėja, nors ji ir netiksli. Branduolio sintezės bomba (arba „branduolinis branduolinis ginklas“) naudoja dalijimosi trigerį, kad galėtų pradėti nekontroliuojamą sintezės reakciją. Dalijimosi jungiklis yra sukonstruotas taip, kad sprogtų kaip įprasta skilimo bomba, panašiai kaip sprogimo įtaisas, aprašytas šios serijos 1 dalyje. Detonuojantis susidaro didžiulis kiekis energetinių rentgeno spindulių, kaitinančių medžiagas, supančias sintezės degalus (pvz., Ličio deuteridą), sukeliančius fazių perėjimą į plazmą. Kadangi ličio deuteridas (mililitre) yra labai karšta plazma labai uždara ir spaudžiama aplinka) iš degalų bus gaminamas triis, sunkusis vandenilio izotopas. Tada tričio branduoliai susilieja, išlaisvindami didžiulius energijos kiekius, kai tričio branduoliai yra priversti kartu, įveikdami elektrostatines jėgas tarp branduolių ir susiliedami. Sintezė išskiria didelius rišamosios energijos kiekius, labiau nei dalijimasis.
Kaip veikia žvaigždė?
Reikėtų pabrėžti tai, kad termobranduoliniame įrenginyje sintezė gali būti pasiekta tik tada, kai labai uždaroje ir slėgioje aplinkoje pasiekiama didžiulė temperatūra. Be to, sulietos bombos atveju ši reakcija yra nekontroliuojama.
Taigi, kaip branduolio sintezės reakcijos vyksta žvaigždėje (kaip mūsų Saulė)? Aukščiau pateiktame termobranduolinės bombos pavyzdyje tričio susiliejimas pasiekiamas inercinis uždarumas (t. y. greitas, karštas ir energetinis slėgis degalams, kad būtų galima susilieti), tačiau žvaigždės atveju reikalingas nuolatinis gimdymo būdas. Gravitacinis uždarumas yra reikalingas branduolių sintezės reakcijoms vykti branduolyje. Žvaigždei reikalinga minimali masė, kad ji būtų gerai suvaržyta.
Mūsų Saulės šerdyje (ir daugumoje kitų žvaigždžių, mažesnių už mūsų Saulę) branduolių sintezė pasiekiama per protonų-protonų grandinė (pavaizduota žemiau). Tai vandenilio deginimo mechanizmas, kuriame susidaro helis. Du protonai (vandenilio branduoliai) sujungiami įveikus labai atstumiančią elektrostatinę jėgą. Tai galima pasiekti tik tuo atveju, jei žvaigždės kūnas turi pakankamai didelę masę, todėl šerdyje padidėja gravitacinis sulaikymas. Kai protonai susijungia, jie sudaro deuterį (2D), sukurdamas pozitroną (greitai sunaikinantį elektroną) ir neutriną. Tada deuterio branduolys gali susijungti su kitu protonu, taip sukurdamas lengvojo helio izotopą (3Jis). Šios reakcijos metu susidaro gama spinduliai, kurie palaiko žvaigždės šerdies stabilumą ir aukštą temperatūrą (saulės atveju šerdies temperatūra pasiekia 15 milijonų kelvinų).
Kaip aptarta ankstesniame „Space Magazine“ straipsnyje, yra keletas planetų kūnų, esančių žemiau „slenksčio“ (ir nesugebančio išlaikyti protono ir protono sintezės) slenksčio. Tiltas tarp didžiausių planetų (t. Y. Dujų milžinų, tokių kaip Jupiteris ir Saturnas) ir mažiausių žvaigždžių yra žinomas kaip rudieji nykštukai. Rudoji nykštukė yra mažesnė nei 0,08 saulės masės ir branduolių sintezės reakcijos niekada neatsilaikė (nors didesnių rudųjų nykštukų branduoliuose branduolys galėjo būti trumpai susiliejęs). Jų šerdies slėgis yra 105 milijono atmosferų, kai temperatūra žemesnė nei 3 milijonai kelvinų. Atminkite, kad net mažiausi rudieji nykštukai yra maždaug 10 kartų masyvesni už Jupiterį (didžiausi rudi nykštukai yra maždaug 80 kartų didesni už Jupiterio masę). Taigi, net jei tikimybė atsirasti protonų-protonų grandinei atsiras, mums reikės didelio rudo nykštuko, bent 80 kartų didesnio už Jupiterį (daugiau nei 240 Saturno masių), kad galėtume išlaikyti viltį išlaikyti gravitacinį susirišimą.
Nėra jokios galimybės, kad Saturnas galėtų išlaikyti branduolių sintezę?
Atsiprašau, bet ne. Saturnas tiesiog per mažas.
Tai, kad branduolinė (dalijimosi) bomba, detonuojanti Saturno viduje, galėtų sudaryti sąlygas branduolio sintezės grandinės reakcijai (kaip ir protono-protono grandinei), vėlgi, yra mokslinės fantastikos sferoje. Net didesnis dujų milžinas Jupiteris yra pernelyg baikštus, kad išlaikytų sintezę.
Aš taip pat mačiau argumentų, tvirtinančių, kad Saturnas susideda iš tų pačių dujų, kaip ir mūsų Saulė (t. Y. Vandenilis ir helis), taigi bėganti grandininė reakcija yra įmanoma, viskas, ko reikia, yra greitas energijos suleidimas. Vandenilis, kurį galima rasti Saturno atmosferoje, yra diatominis molekulinis vandenilis (H2), o ne laisvieji vandenilio branduoliai (didelės energijos protonai), kokie yra Saulės šerdyje. Ir taip, H2 yra labai degus (galų gale jis buvo atsakingas už liūdnai pagarsėjusią Hindenburgo dirižablio katastrofą 1937 m.), tačiau tik sumaišius su dideliu kiekiu deguonies, chloro arba fluoro. Deja, Saturne nėra didelių šių dujų kiekių.
Išvada
Nors ir įdomus, „Liuciferio projektas“ yra kažkieno gyvos vaizduotės rezultatas. Projekto „Liuciferis: Ar Cassini pavers Saturną antrąja saule?“ 1 dalis. pristatė sąmokslą ir sutelkė dėmesį į kai kuriuos bendruosius aspektus, kodėl 2003 m. „Galileo“ zondas tiesiog sudegė Jupiterio atmosferoje, išsklaidydamas mažas plutonio-238 granules. „Juodoji dėmė“, kaip aptiktas kitą mėnesį, buvo tiesiog viena iš daugelio dinamiškų ir trumpalaikių audrų, dažnai matomų plintančių planetoje.
Šis straipsnis žengė vieną žingsnį į priekį ir nekreipė dėmesio į tai, kad Cassini negalėjo tapti tarpplanetiniu atominiu ginklu. O kas, jei ten buvo branduolinis sprogimas Saturno atmosferoje? Na, atrodo, kad tai būtų gana nuobodus reikalas. Drįstu teigti, kad gali kilti keletas gyvų elektros audrų, tačiau iš Žemės daug nepamatysime. Nelabai tikėtina, kad planetai bus padaryta ilgalaikė žala. Suliejimo reakcijos tikrai nebūtų, nes Saturnas yra per mažas ir jame yra visos neteisingos dujos.
Na, Saturnas tiesiog turės likti toks, koks yra, žiedais ir visais. Kai „Cassini“ baigs savo misiją per dvejus metus, galime tikėtis mokslo, kurį kaupsime iš tokio neįtikėtino ir istorinio siekio, užuot bijoję neįmanomo…
Atnaujinimas (rugpjūčio 7 d.): Kaip pabrėžė kai kurie skaitytojai žemiau, molekulinis vandenilis iš tikrųjų nebuvo tas sukelti Hindenburgo dirižablio katastrofos, sprogimas, vandenilis ir deguonis galėjo sukelti aliuminio dažus degalai ugnis.
