Overleeft de Aarde een Betelgeuze die een supernova wordt ?

[Ernst Niessen]

Oorspronkelijk geplaatst door Cdude

² (hoe zou dat voelen al die neutrino's die door je lijf razen?)

Dat voel je niet. Elke seconde schieten meer dan vijftig miljoen zonne-energieneutrino's met lichtsnelheid doorheen het menselijk lichaam. Gelukkig is hun energetische waarde laag. De hoogenergetische straling afkomstig van (super)nova's en van gamma-uitbarstingen daarentegen is dodelijk.

[Ernst Niessen]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Toch een enorme kick om ten onder te gaan aan een supernova !

Ik kan mij geen spectakulairder einde bedenken... Hoop het mee te maken !

De kans dat we een dergelijke catastrofe meemaken - het woord alleen al suggereert dat we de opeenvolging der gebeurtenissen zouden gewaarworden, wat namelijk niet het geval is; we worden namelijk onmiddellijk gedood - is uitermate klein.

De kans dat we een (dreigende) inslag van een stuk ruimtepuin, groter dan honderd meter in doorsnede, tijdens ons leven meemaken, is daarentegen groter. Om u een indruk te geven, hierbij de volgende Japanse animatie. Het betreft hier de weergave van het inslaan van een miniplaneet met een doorsnede van vijfhonderd kilometer. De gevolgen vormen een waar cataclysme:

http://www.youtube.com/watch?v=LQ2zAVGCRE0

[Steve_M]

Oorspronkelijk geplaatst door Cdude

² (hoe zou dat voelen al die neutrino's die door je lijf razen?)

Die neutrino's zou je wellicht niet voelen. Als je ziet welke experimenten ze moeten opstellen om er toch maar eentje te detecteren terwijl er constant miljarden door ons en de aarde heen snellen.

EDIT: ik zie net dat Ernst me voor was.

[Cdude]

Oorspronkelijk geplaatst door Steve_M

Die neutrino's zou je wellicht niet voelen. Als je ziet welke experimenten ze moeten opstellen om er toch maar eentje te detecteren terwijl er constant miljarden door ons en de aarde heen snellen.

EDIT: ik zie net dat Ernst me voor was.

Sa

[Cdude]

Oorspronkelijk geplaatst door Steve_M

Die neutrino's zou je wellicht niet voelen. Als je ziet welke experimenten ze moeten opstellen om er toch maar eentje te detecteren terwijl er constant miljarden door ons en de aarde heen snellen.

EDIT: ik zie net dat Ernst me voor was.

Dan ben jij de 2de die ik bij "z'n pietje" heb.

[patrickve]

Oorspronkelijk geplaatst door Steve_M

Die neutrino's zou je wellicht niet voelen. Als je ziet welke experimenten ze moeten opstellen om er toch maar eentje te detecteren terwijl er constant miljarden door ons en de aarde heen snellen.

EDIT: ik zie net dat Ernst me voor was.

Juist, maar men zou het toch maar eens moeten uitrekenen. Het is juist dat neutrino's heel weinig interageren (en dat is een eufemisme) maar het gros van de energie van een supernova wordt door neutrino's gedragen, en afhankelijk van het type supernova is het zelfs de neutrino DRUK in de supernova die voor de schokgolf zorgt die het spel laat ontploffen. Als je dus lokaal gezien een neutrinoflux hebt die zo groot is dat die voor spectaculaire *mechanische* effecten (schokgolf in een ster !!) kan zorgen, dan is dat toch niet zo erg te onderschatten.

Maar men zou eens moeten becijferen wat het op de afstand tot hier wordt.

Wat betreft direkt dood zijn, helemaal niet, he. Op zijn best worden we allemaal flink bestraald en sterven we aan stralingsziekte. Het thermisch vermogen is niet groot genoeg op die afstand om wat dan ook te doen (volle maan is niet bepaald iets dat voor een verschroeiende hitte zorgt).

[Cdude]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Juist, maar men zou het toch maar eens moeten uitrekenen. Het is juist dat neutrino's heel weinig interageren (en dat is een eufemisme) maar het gros van de energie van een supernova wordt door neutrino's gedragen, en afhankelijk van het type supernova is het zelfs de neutrino DRUK in de supernova die voor de schokgolf zorgt die het spel laat ontploffen. Als je dus lokaal gezien een neutrinoflux hebt die zo groot is dat die voor spectaculaire *mechanische* effecten (schokgolf in een ster !!) kan zorgen, dan is dat toch niet zo erg te onderschatten.

Maar men zou eens moeten becijferen wat het op de afstand tot hier wordt.

Wat betreft direkt dood zijn, helemaal niet, he. Op zijn best worden we allemaal flink bestraald en sterven we aan stralingsziekte. Het thermisch vermogen is niet groot genoeg op die afstand om wat dan ook te doen (volle maan is niet bepaald iets dat voor een verschroeiende hitte zorgt).

Dat begrijp ik dus niet.
Hoe een massaloos deeltje voor een drukgolf en/of mechanische effecten kan zorgen.

Voor alle duidelijkheid : mijn opmerking over de neutrino's door je lijf was uiteraard een valstrik

[patrickve]

Oorspronkelijk geplaatst door Cdude

Dat begrijp ik dus niet.
Hoe een massaloos deeltje voor een drukgolf en/of mechanische effecten kan zorgen.

Licht kan ook voor een schokgolf zorgen, he. In een waterstof bom volgens het wordt het fusiemengsel door de X-stralen DRUK samengeperst en verhit tot fusie. DAT was trouwens de grote doorbraak. Men had altijd geprobeerd met materiele druk, en dat kwam "te laat" (de bom was al verdampt tegen dat de materiele schokgolf aankwam). Maar de intense gammastraling van het "fissieslaghoedje" (de "gewone" atoombom die het spel in gang trekt) veroorzaakt in een plastiek schuim een X-stralen flash, die de fusie brandstof dus in gang trekt.

http://en.wikipedia.org/wiki/Teller%E2%80%93Ulam_design

Its essential features, which officially remained secret for nearly three decades, are: 1) separation of stages into a triggering "primary" explosive and a much more powerful "secondary" explosive, 2) compression of the secondary by X-rays coming from nuclear fission in the primary, a process called the "radiation implosion" of the secondary, and 3) heating of the secondary, after cold compression, by a second fission explosion inside the secondary.

Wat je moet beseffen is dat zelfs een massaloos deeltje zoals een foton (en een neutrino, hoewel we nu zelfs weten dat het niet massaloos is) toch energie EN impuls kan dragen, en het volstaat voor dat deeltje om met een ander deeltje te reageren om impuls over te dragen. Kracht is impulsoverdracht per tijdseenheid.

Gelijk welk deeltje (met of zonder massa) kan dus kracht uitoefenen op andere deeltjes (zoals materie) ; het volstaat van ermee te interageren.

Nu is het inderdaad zo dat neutrino's HEEL WEINIG interageren, en inderdaad, het gros van de neutrino flux van de zon vliegt lossendoor de aarde. Ik geloof dat ik ergens gelezen heb dat je een loden muur van een lichtjaar dik moet hebben om de helft van de neutrino's te stoppen.

Maar ze reageren een beetje. En in een supernova worden er ZO GIGANTISCH VEEL neutrino's geproduceerd, dat zelfs de uiterst kleine fractie die met de buitenliggende gaslagen interageren, voldoende impuls overmaken om een schokgolf teweeg te brengen die de ster laat uiteenspatten. Vandaar dat ik er zo zeker niet van zou zijn dat het geen zeer doet

Waar komt die krankzinnige hoeveelheid neutrino's vandaan ?

Op het ogenblik dat de fusie van de kern uitpruttelt en de ster dus niet meer ondersteund wordt onder andere door STRALINGSDRUK ('t is ingewikkelder dan alleen maar dat, maar het speelt een rol), zakt de ganse ster door gravitatie als een pudding ineen.
De kern wordt samengedrukt (en zou normaal meer fusie gaan leveren wat in een levende ster het zaakje in evenwicht houdt, maar er is gene "jus" nie meer) en op een zeker ogenblik bereikt de kern de dichtheid van een witte dwerg, wat wil zeggen dat we een gedegenereerd mengsel hebben van atoomkernen en een soep van electronen (een soort heel dens "metaal") die kwantum mechanisch maximaal dicht op elkaar gepakt zitten (onzekerheidsbeginsel en Pauli uitsluitingsprincipe).

Maar zelfs dat heeft zijn grenzen, en Schandrasekhar heeft uitgerekend dat boven een zekere druk (die neerkomt op 1.4 keer de zonnemassa), die toestand de druk niet meer kan weerstaan. Maar kwantum mechanisch kunnen die elektronen niet in een kleinere ruimte zitten ! Wat gebeurt er dan mee ?

De electronen worden gedwongen om met de protonen in de atoomkernen te fusioneren tot neutronen, en hierbij komt een neutrino vrij (het is omgekeerd beta-verval). De beta-verval reactie van het neutron in een proton, elektron en anti-neutrino wordt hier gedwongen omgekeerd.

Met andere woorden: de electronen verdwijnen, de protonen transformeren in neutronen en neutrino's worden uitgezonden. Bovendien is dat een reactie die zichzelf versnelt: de druk werd nog weerstaan door de elektronen degeneratie, maar die electronen zijn nu dus aan 't verdwijnen, waardoor de sterkern nog minder de druk weerstaat, waardoor ze nog harder wordt samengedrukt.
Op een heel korte tijd (men bereikt implosie snelheden van 0.2 keer de lichtsnelheid!), dus op enkele minuten ten hoogste, transformeert de ganse sterrekern zijn protonen in neutronen en zendt evenveel neutrino's uit.
De kern transformeert naar een neutronenster (die nog verder naar een zwart gat kan evolueren, naargelang). Maar er worden zelfs nog meer neutrino's gevoerd, want de neutronenster is in 't begin zo heet (100 miljard graden, duizend keer hoger dan de temperatuur in een atoombom explosie), dat er spontaan neutrino-anti neutrino paren worden gevormd die het gros van de warmte ook nog eens afvoeren.

Gezien de hoge snelheid waarmee de kern is ineengestoten (0.2 keer de lichtsnelheid) "valt" de ganse buitenkant van de ster in dat gapende gat, en komt dus in tegengestelde richting die massieve muur van neutrino's tegen. Ook al gaat er maar een heel klein fractietje van die neutrino's reageren, dat is nog altijd een gigantische hoeveelheid. Het is van die oplawaai dat er een schokgolf ontstaat die naar buiten loopt. De buitenste lagen zijn trouwens nog rijk aan "fusiebrandstof" en waar de schokgolf passeert wordt die fusie in gang gestoken die de schokgolf nog sterker maakt.

Als de schokgolf aan de oppervlakte van de ster komt, zien we onze supernova, en het spel vliegt aan diggelen uiteen.

Een magnifieker ontwerp van een atoombom kan ik mij niet indenken

Voor alle duidelijkheid : mijn opmerking over de neutrino's door je lijf was uiteraard een valstrik

Niet echt, hoor.

[Cdude]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Niet echt, hoor.

Oh yes it was

[Ernst Niessen]

Oorspronkelijk geplaatst door Ernst Niessen

De kans dat we een dergelijke catastrofe meemaken - het woord alleen al suggereert dat we de opeenvolging der gebeurtenissen zouden gewaarworden, wat namelijk niet het geval is; we worden namelijk onmiddellijk gedood - is uitermate klein.

De kans dat we een (dreigende) inslag van een stuk ruimtepuin, groter dan honderd meter in doorsnede, tijdens ons leven meemaken, is daarentegen groter. Om u een indruk te geven, hierbij de volgende Japanse animatie. Het betreft hier de weergave van het inslaan van een miniplaneet met een doorsnede van vijfhonderd kilometer. De gevolgen vormen een waar cataclysme:

http://www.youtube.com/watch?v=LQ2zAVGCRE0

De reële dreiging van een stuk ruimtepuin is thans actueel:

http://www.hln.be/hln/nl/961/Wetensc...wegvagen.dhtml

[Henri1]

Oorspronkelijk geplaatst door Ernst Niessen

De reële dreiging van een stuk ruimtepuin is thans actueel:

http://www.hln.be/hln/nl/961/Wetensc...wegvagen.dhtml

Valt samen met de 352ste verjaardag van België.

[Ernst Niessen]

Oorspronkelijk geplaatst door Henri1

Valt samen met de 352ste verjaardag van België.

Wij maken dat gelukkig niet meer mee.

België ook niet.

[praha]

Oorspronkelijk geplaatst door Cdude

Dat begrijp ik dus niet.
Hoe een massaloos deeltje voor een drukgolf en/of mechanische effecten kan zorgen.

Voor alle duidelijkheid : mijn opmerking over de neutrino's door je lijf was uiteraard een valstrik

( Ik ben nu wel geen expert )

Ze ( er zijn meerdere soorten van ) behoren tot de groep van de fermionen en hun massa is niet gelijk aan nul.
Zulke deeltjes vliegen inderdaad dwars door je heen zonder dat je er iets van merkt maar dat ligt dan enkel aan het feit dat ze zeer moeilijk interageren.
Maar als zulk deeltje dat dan toch doet dan is de vraag of de vrijgekomen/gecreëerde deeltjes niet wat kunnen veroorzaken en dan zal het dus louter afhangen met hoeveel van die deeltjes we dan worden geconfronteerd.

[praha]

Oorspronkelijk geplaatst door Cdude

Oh yes it was

Denkt ge werkelijk ?

Stel _ even onafgezien de zeer gedetailleerde uitleg van patrickv, waarvoor dank overigens _ dat er een groot genoeg aantal door je lijf zou willen vliegen en er genoeg deeltjes overgaan tot een interactie ...
Wat dan ?
Interactie met een proton levert blijkbaar oa een pi-meson en een muon op met een massa die zowat 207 keer die van een elektron is.

[Cdude]

Oorspronkelijk geplaatst door praha

Denkt ge werkelijk ?

Stel _ even onafgezien de zeer gedetailleerde uitleg van patrickv, waarvoor dank overigens _ dat er een groot genoeg aantal door je lijf zou willen vliegen en er genoeg deeltjes overgaan tot een interactie ...
Wat dan ?
Interactie met een proton levert blijkbaar oa een pi-meson en een muon op met een massa die zowat 207 keer die van een elektron is.

Lees de uitleg van Ernst en Steve.

[Dionysus]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Toch een enorme kick om ten onder te gaan aan een supernova !

Ik kan mij geen spectakulairder einde bedenken... Hoop het mee te maken !

De botsing met Andromeda, 'nuff said.

[Derk de Tweede]

Oorspronkelijk geplaatst door Ernst Niessen

De kans dat we een dergelijke catastrofe meemaken - het woord alleen al suggereert dat we de opeenvolging der gebeurtenissen zouden gewaarworden, wat namelijk niet het geval is; we worden namelijk onmiddellijk gedood - is uitermate klein.

De kans dat we een (dreigende) inslag van een stuk ruimtepuin, groter dan honderd meter in doorsnede, tijdens ons leven meemaken, is daarentegen groter. Om u een indruk te geven, hierbij de volgende Japanse animatie. Het betreft hier de weergave van het inslaan van een miniplaneet met een doorsnede van vijfhonderd kilometer. De gevolgen vormen een waar cataclysme:

http://www.youtube.com/watch?v=LQ2zAVGCRE0

50 meter is al link, 500 meter (dus 1000 keer meer massa) is einde oefening.
De nucleaire winter na een 50 meter inslag lijkt me verschrikkelijk.
Je moet eerst naar de bergen trekken om de tsunami voor te zijn en daarna weer zo snel mogelijk naar de kust.
Daar zal de temp. namelijk niet al teveel dalen.

[Ernst Niessen]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Op het ogenblik dat de fusie van de kern uitpruttelt en de ster dus niet meer ondersteund wordt onder andere door STRALINGSDRUK ('t is ingewikkelder dan alleen maar dat, maar het speelt een rol), zakt de ganse ster door gravitatie als een pudding ineen.
De kern wordt samengedrukt (en zou normaal meer fusie gaan leveren wat in een levende ster het zaakje in evenwicht houdt, maar er is gene "jus" nie meer) en op een zeker ogenblik bereikt de kern de dichtheid van een witte dwerg, wat wil zeggen dat we een gedegenereerd mengsel hebben van atoomkernen en een soep van electronen (een soort heel dens "metaal") die kwantum mechanisch maximaal dicht op elkaar gepakt zitten (onzekerheidsbeginsel en Pauli uitsluitingsprincipe).

Maar zelfs dat heeft zijn grenzen, en Schandrasekhar heeft uitgerekend dat boven een zekere druk (die neerkomt op 1.4 keer de zonnemassa), die toestand de druk niet meer kan weerstaan. Maar kwantum mechanisch kunnen die elektronen niet in een kleinere ruimte zitten ! Wat gebeurt er dan mee ?

De electronen worden gedwongen om met de protonen in de atoomkernen te fusioneren tot neutronen, en hierbij komt een neutrino vrij (het is omgekeerd beta-verval). De beta-verval reactie van het neutron in een proton, elektron en anti-neutrino wordt hier gedwongen omgekeerd.

Met andere woorden: de electronen verdwijnen, de protonen transformeren in neutronen en neutrino's worden uitgezonden. Bovendien is dat een reactie die zichzelf versnelt: de druk werd nog weerstaan door de elektronen degeneratie, maar die electronen zijn nu dus aan 't verdwijnen, waardoor de sterkern nog minder de druk weerstaat, waardoor ze nog harder wordt samengedrukt.
Op een heel korte tijd (men bereikt implosie snelheden van 0.2 keer de lichtsnelheid!), dus op enkele minuten ten hoogste, transformeert de ganse sterrekern zijn protonen in neutronen en zendt evenveel neutrino's uit.
De kern transformeert naar een neutronenster (die nog verder naar een zwart gat kan evolueren, naargelang). Maar er worden zelfs nog meer neutrino's gevoerd, want de neutronenster is in 't begin zo heet (100 miljard graden, duizend keer hoger dan de temperatuur in een atoombom explosie), dat er spontaan neutrino-anti neutrino paren worden gevormd die het gros van de warmte ook nog eens afvoeren.

Gezien de hoge snelheid waarmee de kern is ineengestoten (0.2 keer de lichtsnelheid) "valt" de ganse buitenkant van de ster in dat gapende gat, en komt dus in tegengestelde richting die massieve muur van neutrino's tegen. Ook al gaat er maar een heel klein fractietje van die neutrino's reageren, dat is nog altijd een gigantische hoeveelheid. Het is van die oplawaai dat er een schokgolf ontstaat die naar buiten loopt. De buitenste lagen zijn trouwens nog rijk aan "fusiebrandstof" en waar de schokgolf passeert wordt die fusie in gang gestoken die de schokgolf nog sterker maakt.

Als de schokgolf aan de oppervlakte van de ster komt, zien we onze supernova, en het spel vliegt aan diggelen uiteen.

Een magnifieker ontwerp van een atoombom kan ik mij niet indenken

Schitterende bijdrage, Patrickve.

Ik heb ergens gelezen - ik weet de titel van het boek niet meer - dat een ster haar bestaan dankt aan twee onlosmakelijk met elkaar verbonden factoren, namelijk de thermische stralingsdruk en de gravitationele druk. Die twee factoren vormen een balans. Als de hoeveelheid waterstof in helium door middel van kernfusie in de kern is uitgeput, neemt de thermische stralingsdruk toe en nadele van de gravitationele druk. De temperatuur in de kern loopt op van vijftien miljoen graden, zoals in de kern van de zon op dit moment, tot zo'n honderd miljoen Kelvin. De gravitationele druk is hiertegen niet bestand en kan de ster niet in haar omvang handhaven waardoor zij uitdijt tot een rode reus. Dit proces gaat door zolang de voorraad waterstof strekt en totdat de thermisch-kritische grens van drie miljard Kelvin wordt bereikt. De doodsstrijd van de ster vangt dan aan met een pulsatie van de buitenste lagen waarmee enorme massa's plasma in de ruimte worden weggeslagen. De ster is nu volkomen uit balans en de gravitatiedruk naar binnen toe, als gevolg van een absurd compacter wordende kern, zal ervoor zorgen dat de ster implodeert en de buitenste lagen afstoot. De (super)nova genereert een ontzagwekkende lichtkracht, die die van het hele melkwegstelsel overtreft, en een alles verpulverende schokgolf. Planeten die zijn overgebleven - de rotsplaneten als Mercurius, Venus, Aarde en Mars zijn door de rode reus dan al lang verzwolgen en de gasplaneten Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus zijn door de extreme zonnewind gezandstraald en in omvang gereduceerd - worden uiteengereten.

Wat rest, is een schitterende halo met in het midden een bijzonder compacte witte dwerg.

[Ernst Niessen]

Oorspronkelijk geplaatst door Derk de Tweede

50 meter is al link, 500 meter (dus 1000 keer meer massa) is einde oefening.
De nucleaire winter na een 50 meter inslag lijkt me verschrikkelijk.
Je moet eerst naar de bergen trekken om de tsunami voor te zijn en daarna weer zo snel mogelijk naar de kust.
Daar zal de temp. namelijk niet al teveel dalen.

De vraag is hoe miljoenen mensen zich naar de bergen willen begeven. Een gebouw ontruimen, ok. Maar een hele stad, een heel land? Dat gaat zeker infrastructurele problemen opleveren.

De plaats en het tijdstip van de inslag zijn pas twee tot drie dagen voor de inslag exact bekend. Die periode is te kort om tot een geregelde ontruiming van het gebied over te gaan. Het internationale luchtvaartverkeer wordt stilgelegd. Diverse autoriteiten zullen de noodtoestand of zelfs de staat van beleg afkondigen. Leeglopende steden vallen ten prooi aan plunderende achterblijvers en het sociale netwerk stort ineen.

De inslag van een object ter grootte van een miniplaneet van 500 km zorgt voor een gedeeltelijke vaporisatie van de aardkorst, zeker op de plaats van de inslag, en de steendamp waaiert uit over de gehele atmosfeer en warmt deze in enkele dagen tijd op tot vierhonderd graden Kelvin. De zeeën en oceanen zullen hierdoor verdampen. De zeespiegeldaling die hiervan het gevolg is, zal tien cm per uur bedragen. Het leven kan zich alleen staande houden in de vorm van kleine organismen diep in de bodem, voorzover deze bodem de hittepuls voldoende kan afremmen.

Bij inslagen die nog groter zijn, bijvoorbeeld de maan, verdampt eenvoudig de hele aarde. De aarde en de maan desintegreren geheel tot vloeibare materie die tientallen zo niet honderden jaren tijd nodig heeft om af te koelen.

[Derk de Tweede]

Oorspronkelijk geplaatst door Ernst Niessen

De vraag is hoe miljoenen mensen zich naar de bergen willen begeven. Een gebouw ontruimen, ok. Maar een hele stad, een heel land? Dat gaat zeker infrastructurele problemen opleveren.

De plaats en het tijdstip van de inslag zijn pas twee tot drie dagen voor de inslag exact bekend. Die periode is te kort om tot een geregelde ontruiming van het gebied over te gaan. Het internationale luchtvaartverkeer wordt stilgelegd. Diverse autoriteiten zullen de noodtoestand of zelfs de staat van beleg afkondigen. Leeglopende steden vallen ten prooi aan plunderende achterblijvers en het sociale netwerk stort ineen.

De inslag van een object ter grootte van een miniplaneet van 500 km zorgt voor een gedeeltelijke vaporisatie van de aardkorst, zeker op de plaats van de inslag, en de steendamp waaiert uit over de gehele atmosfeer en warmt deze in enkele dagen tijd op tot vierhonderd graden Kelvin. De zeeën en oceanen zullen hierdoor verdampen. De zeespiegeldaling die hiervan het gevolg is, zal tien cm per uur bedragen. Het leven kan zich alleen staande houden in de vorm van kleine organismen diep in de bodem, voorzover deze bodem de hittepuls voldoende kan afremmen.

Bij inslagen die nog groter zijn, bijvoorbeeld de maan, verdampt eenvoudig de hele aarde. De aarde en de maan desintegreren geheel tot vloeibare materie die tientallen zo niet honderden jaren tijd nodig heeft om af te koelen.

Daarna kan de evolutie helemaal opnieuw beginnen, zonder die vervelende mensen die alles kapot maken.