science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zou ons ruimtevaartuig per ongeluk de hele atmosfeer van een buitenaardse wereld kunnen ontsteken?

Andere werelden hebben aanzienlijke hoeveelheden gas zoals waterstof of methaan in hun atmosfeer. Kan de motor van een raket of een verdwaalde vonk per ongeluk een hele wereld in brand steken? Steven Puetzer/Getty Images

Op een dag in de verre toekomst, ontdekkingsreizigers van de aarde besluiten Jupiter te bezoeken, de grootste planeet in ons zonnestelsel, en de mysteries ervan onderzoeken. Aan het einde van hun bijna twee jaar durende reis, ze bereiken de gigantische planeet, zo immens dat meer dan 1 Er zouden 300 aardes in passen. Terwijl het ruimtevaartuig afdaalt, de astronauten verwonderen zich over de 67 manen van Jupiter - zo veel dat astronomen ze niet eens allemaal hebben genoemd. Ze staren vol verwondering naar de Grote Rode Vlek van de planeet, een immense, eeuwigdurende orkaanachtige storm, en denk na over de bruine lijkwade van de planeet, geel, rode en witte wolken.

Maar wanneer onze fictieve avonturiers de raketstuwers van het ruimtevaartuig inzetten om hun afdaling te vertragen, gebeurt er iets vreselijks. De hitte en vlammen van de sproeiers komen in contact met de Joviaanse atmosfeer, dat is 90 procent waterstof, en steek het aan. Snel, de hemel van Jupiter verandert in een vurig inferno. De astronauten realiseren zich dat ze daar snel weg moeten - ze hebben per ongeluk de atmosfeer van een hele planeet ontstoken.

Het is niet moeilijk voor te stellen hoe de verbazingwekkende computergegenereerde speciale effecten van Hollywood die fictieve ramp levendig zouden laten lijken. En het zou een geweldig uitgangspunt kunnen zijn voor een sciencefictionthriller; in feite, het idee vond zijn weg naar een aflevering van de show 'Star Trek:Enterprise'. Maar gelukkig, het is niet iets dat ooit in het echte leven zal gebeuren.

Jupiter, Saturnus en Neptunus, de drie immense gasreuzen in het buitenste zonnestelsel, ze hebben allemaal een atmosfeer die voornamelijk uit waterstof bestaat. Dat is een chemische stof die als het op aarde in gasvorm is, explosief brandbaar kan zijn. Het is ook de chemische stof die de zon als brandstof gebruikt. en Titaan, De grootste maan van Saturnus, heeft wolken van methaan die in zijn atmosfeer drijven. Terug in 1995, volgens Universe Today-schrijver Fraser Cain, sommige niet-wetenschappers maakten zich zelfs zorgen dat NASA's Galileo-ruimtevaartuig, die een plutoniumreactor bevatte, zou een enorme explosie kunnen veroorzaken die Jupiter in een tweede ster in ons zonnestelsel zou veranderen.

Als je een voorbeeld nodig hebt van de ontvlambaarheid van waterstof, overweeg de vernietiging van het luchtschip Hindenburg in 1937, die plotseling in een inferno veranderde toen het probeerde aan te meren, het doden van 37 mensen. Hoewel de exacte omstandigheden van de ramp duister blijven, wetenschappers die het bewijs in 2013 onderzochten, kwamen met de theorie dat een lekkende klep of gebroken draad ervoor zorgde dat waterstof in de ventilatieschachten van het schip lekte, waar het werd ontstoken door statische elektriciteit van een storm waar het luchtschip doorheen was gevlogen.

Een waterstofexplosie zoals die van de Hindenburg kan op aarde plaatsvinden, maar niet op een van de buitenste planeten.

"Het soort ontsteking waar je het over hebt is snelle oxidatie, " legde Drake Deming uit, een astronomieprofessor aan de Universiteit van Maryland die planetaire atmosferen heeft bestudeerd als wetenschapper voor NASA's Goddard Space Flight Center. "En er is niet genoeg vrije zuurstof in de atmosfeer van de buitenste planeten om dat te laten gebeuren."

"Zuurstof is de sleutel, " beaamt Marc Rayman, hoofdingenieur en missiedirecteur van NASA's Dawn-missie, via e-mail. "Verbranding treedt op wanneer brandstof wordt gecombineerd met zuurstof in een chemische reactie waarbij warmte vrijkomt." Jupiter en Saturnus hebben veel chemische brandstof, net als Saturnusmaan Titan, die methaan in de atmosfeer heeft. Maar zonder zuurstof ze zullen niet branden. Omgekeerd, hij legt uit, Het is even onwaarschijnlijk dat de lucht van de aarde zal verbranden, want hoewel er genoeg zuurstof is, de stikstof die het grootste deel van de atmosfeer van de aarde vormt, is geen erg goede brandstof.

Als het mogelijk zou zijn om de atmosfeer van Jupiter te ontsteken, het zou nu waarschijnlijk gebeurd zijn, aangezien de planeet vele malen is geraakt door objecten die veel groter en energieker zijn dan een ruimteschip. Zoals astronoom Phil Plait opmerkt, die planeet wordt ongeveer één keer per jaar geraakt door iets dat groot genoeg is om vanaf de aarde te zien. Het bekendste voorbeeld is de botsing tussen Jupiter en de komeet Shoemaker-Levy 9 in 1994. die door de intense zwaartekracht van de planeet in een dozijn afzonderlijke hete stukken werd gebroken die explodeerden met een enorme afgifte van energie.

Maar die explosies zorgden er niet voor dat de atmosfeer van Jupiter ontbrandde.

"Als een object in botsing komt met Jupiter of Saturnus (bijv. de botsingen van komeet SL-9 met Jupiter in 1994) zal het chemische reacties op hoge temperatuur en plaatselijke druk en verwarming veroorzaken, ', zegt Deming via e-mail. 'Maar de overdruk van zo'n gebeurtenis zou zich verspreiden als een schokgolf, uitbreiden en afkoelen. Dus als de atmosfeer stabiel is voor de botsing, het is niet waarschijnlijk dat het daarna instabiel wordt."

Wat zou nodig om de atmosfeer van Jupiter te laten exploderen?

"Om een ​​atmosfeer te ontsteken zou het nodig zijn om het te voorzien van een buitengewone hoeveelheid van welk ingrediënt dan ook dat het mist, hetzij brandstof of zuurstof, ", zegt Rayman van NASA. "Gezien hoe groot planeten zijn, de toevoeging van een voorraad van iets zo klein als een typische of zelfs grote komeet of asteroïde zou zo'n klein deel van de totale atmosfeer zijn dat het behoorlijk onvoldoende zou zijn, alsof je een groot vreugdevuur probeert aan te wakkeren met een single, zachte puf. Er kan enige plaatselijke verbranding zijn, maar het zou snel opbranden, net zoals het vuur van de waterstof in de Hindenburg-zeppelin deed."

Volgens Kaïn, in feite zou het half zoveel zuurstof nodig hebben als er waterstof in de atmosfeer van Jupiter is. Het is niet waarschijnlijk dat iemand zoveel zuurstof daarheen kan transporteren om de brand te starten.

Zou zoiets kunnen gebeuren op een plek die we nog niet hebben ontdekt? Het universum zit vol mogelijkheden, maar het ziet ernaar uit dat scifi-scenarioschrijvers - althans voorlopig - met een meer plausibele verhaallijn zullen moeten komen.

Dat is nu interessant

Tijdens de ontwikkeling van de atoombom door het Manhattan Project in de jaren veertig, sommige wetenschappers bespraken de mogelijkheid om de atmosfeer van de aarde per ongeluk te ontsteken met een enorme kettingreactie veroorzaakt door de ontploffing van de atoombom. Ze besloten dat het waarschijnlijk niet zou gebeuren - en gelukkig, het deed het niet.

WetenschapAliens &UFO'sHoe buitenaardse wezens werkenWetenschapAliens &UFO'sOntvoeringen door buitenaardse wezensWetenschapAliens &UFO'sNaked AliensWetenschapAliens &UFO'sAlien Abductions:Are You in Good Hands?ScienceAliens &UFO'sCommuniceren met aliens is moeilijk. Communiceren met buitenaardse AI kan moeilijker zijn Wetenschap Buitenaardse wezens en UFO's Een eenvoudige vergelijking berekent de waarschijnlijkheid van buitenaardse intelligentie, Maar...WetenschapOnverklaarde verschijnselenDe beroemde 'Wow!' Signaal waren uiteindelijk toch geen spraakzame buitenaardse wezens Wetenschap Buitenaardse wezens en UFO's Kunnen buitenaardse wezens echt naar oude tv-programma's kijken? Wetenschap Buitenaardse wezens en UFO's Zijn buitenaardse wezens echt een 'megastructuur' rond Tabby's Star aan het bouwen? Wetenschap Ruimteverkenning Kan ons ruimtevaartuig per ongeluk een buitenaardse wereld ontsteken. Leven om op aarde te ontploffen? Wetenschap Buitenaardse wezens en ufo's Moeten we de aarde verhullen om het te verbergen voor kwaadaardige buitenaardse wezens? Wetenschap Buitenaardse wezens en ufo's Verbergt de Amerikaanse regering nieuw bewijs van buitenaards leven? ZonnestelselMysteriemeteoriet kwam uit lang vervlogen buitenaardse wereld Wetenschap Ruimteverkenning Monsterlijke buitenaardse wereldbanen Nietige rode dwergster WetenschapAliens en UFO's Is er eindelijk bewijs van buitenaardse implantaten in menselijke lichamen? Wetenschap Ons, Met dank aan Natural SelectionWetenschapRuimteverkenningKlein, Buitenaardse werelden zijn er in twee smaken:superaarde en mini-Neptunus Wetenschap Ruimteverkenning Zijn buitenaardse werelden in TRAPPIST-1 meer bewoonbaar dan gedacht? Wetenschap Ruimteverkenning NASA's Kepler-missie voegt 100 buitenaardse werelden toe aan Exoplanet Tally Wetenschap Buitenaardse wezens en UFO's Anoniem kondigt een buitenaardse ontdekking aan. Helaas niet Wetenschap Ruimteverkenning Nabije buitenaardse wereld draait om 'stille' ster, Bewoonbaar potentieel stimulerenWetenschapRuimteverkenningWeird LifeWetenschapAliens &UFO'sDe 1965 Valensole UFO-ontmoetingWetenschapAliens &UFO'sDe RB-47 UFO-ontmoetingWetenschapAliens &UFO'sHoe werkt Area 51WetenschapAliens &UFO'sHet Cash-Landrum UFO-incident GeschiedenisGeschiedenis versus mytheHeeft een buitenaards wezen contact opgenomen met Japanse vissers in 1803?