¿Una nave espacial simplemente "atravesaría" un gigante gaseoso?

Desde mi comprensión de la palabra gigante gaseoso, es un planeta compuesto completamente por una atmósfera gaseosa, por lo que los planetas Júpiter en adelante entran en esta categoría.

Dicho esto, ¿qué impediría que una nave espacial atravesara cualquiera de estos planetas?

Para la Tierra, una nave espacial se desintegraría rápidamente al acercarse a la superficie de la Tierra, y si aún tiene parte de sí misma, chocará con la superficie.

Para los gigantes gaseosos como Urano, si una nave espacial es capaz de contrarrestar las fuerzas gravitatorias y reducir la velocidad, ¿podría realmente "atravesar" Urano ?

Un problema con los gigantes gaseosos es la definición del "borde" donde comienza el planeta. Los planetas rocosos tienen atmósferas por cuyos bordes extremos podría pasar una nave espacial interplanetaria o en órbita sin sufrir daños, según el diseño y la altitud. y esfera sólida/líquida donde no lo haría. Sin embargo, para un gigante gaseoso, el punto donde "comienza" el planeta a menudo se define por sus propiedades ópticas, creo que algo así como opacidad = 1. La densidad cae rápidamente por encima de este punto y aumenta rápidamente por debajo de este punto. Esta será una pregunta difícil de responder sin interpretar lo que significa "directamente".
No. El centro de Urano es duro y caliente como el centro de la Tierra. Incluso solo 1/10 (o menos) del camino hacia adentro aplastaría cualquier nave espacial que conozcamos. Consulte: en.wikipedia.org/wiki/Galileo_Probe y what-if.xkcd.com/139 , pero podría romper el aire alrededor del borde exterior. Eso es como pasar, pero no por el medio.
Básicamente, ¿preguntas hasta qué radio el planeta puede ser solo una atmósfera manejable? Debe haber datos sobre su presión interna y densidad. A través de un gigante gaseoso seguramente no pero por dentro sí, siempre que el vehículo soporte P dinámica, o simplemente P si llega a parar.
Por cierto, si no hay un requisito para salir por el otro lado de una sola pieza, entonces podrías atravesar cualquier cosa, excepto un agujero negro, si te mueves lo suficientemente rápido. :)

Respuestas (1)

En resumen, no.

Detalle lateral: Urano y Neptuno consisten probablemente en un 20 % de gas y un 80 % de roca, lo que proviene de simples consideraciones de densidad. Tienen grandes núcleos internos con masas alrededor 12 14 metro mi a r t h , y algo como 2 3 metro mi a r t h de gas encima de ellos.
Júpiter y Saturno son verdaderos gigantes gaseosos. Ambos tienen 5 20 metro mi a r t h de sólidos en ellos y el resto de los 320 metro mi a r t h (=Júpiter) y 95 metro mi a r t h (=Saturno) son gas.

Sin embargo, incluso si Júpiter y Saturno fueran 100% gas, no podrías volar a través de ellos.

Las razones principales de esto son

  1. Enorme densidad, presión y temperatura. Una masa de gas de varias decenas de masas terrestres colapsará bajo su propia gravedad a enormes densidades centrales, temperaturas y, por lo tanto, presiones estáticas.
    Las densidades a las que se comprimirá este gas pueden tener densidades comparables y superiores a las del agua, lo cual es una buena regla empírica para el centro de Júpiter (los cálculos típicos muestran densidades de gas alrededor de 20 gramo / C metro 3 , fuente ).
    La presión estática aplastará su nave espacial, la alta densidad lo reducirá casi instantáneamente a cero debido a la fuerte fricción, y las altas temperaturas simplemente derretirán o evaporarán su nave espacial.

El hecho de que algo sea gaseoso no significa que puedas volar a través de él, como lo harías en un día tranquilo con un planeador con una brisa ligera.

Hay otros factores que complican incluso llegar allí:

  1. Calor de reingreso. Las frías atmósferas superiores de los gigantes gaseosos aumentan el número de máquinas v / C s o tu norte d en el reingreso por hasta un factor de dos. Como se discutió recientemente sobre la exploración espacial, el calentamiento de reingreso que experimenta una nave espacial escala como la octava potencia de la velocidad de reingreso o más. Así que una nave espacial experimentaría alrededor 2 8 = 256 veces más carga de calor. El desafío de ingeniería para sobrevivir a esto ya sería considerable.
    Menciono esto porque, como señaló @uhoh, no está claro si desea simplemente cortar la atmósfera o volar a través de la r = 0 coordenada del planeta.

  2. Erosión del núcleo. Curiosamente, el núcleo sólido probablemente ya no esté allí. Trabajos recientes han demostrado que, bajo las enormes presiones que se dan en el centro de un gigante gaseoso , tendrá lugar un fenómeno llamado "erosión del núcleo" . En esto, los elementos típicos que componen la roca prefieren existir en una fase gaseosa en lugar de una fase sólida a esas altas presiones, por lo que el núcleo sólido se disolverá en el gas circundante.
    Esto aumentará aún más la fricción al intentar volar a través del gas.

¿Estás seguro de que Urano y Neptuno son 80% roca? El artículo de Wikipedia sobre "gigantes de hielo" dice que en su mayoría son hielos, no gas, pero tampoco rocas.
@Allure: Bueno, wikipedia es un buen punto de partida para investigar, pero no representa necesariamente un conocimiento absoluto, ni siquiera el estado de la investigación en el campo respectivo. De todos modos, tienes razón al señalar que probablemente no sea 100% rock. Más como una mezcla de roca/hielo. Esto proviene principalmente de dos líneas de argumentación: 1.) Los gigantes de hielo deben haber acumulado la mayor parte de su masa mucho más allá de la línea de hielo de agua en nuestro sistema solar, y el agua es muy abundante en el universo.
2.) si desea hacer coincidir la masa y el radio dados de un planeta en un modelo estructural, debe hacer suposiciones sobre la composición. Dados los datos de laboratorio sobre el comportamiento de alta presión de las rocas y los hielos, podemos tener una idea aproximada de la relación de mezcla entre el hielo y la roca, pero nuestros modelos están lejos de estar lo suficientemente desarrollados como para señalar una composición única y única. Por lo tanto, encontré justificado hablar un poco descuidadamente aquí sobre solo rock. De todos modos, para el punto de la pregunta, esto también es irrelevante.
+1pero las respuestas realmente no deberían tener cosas incorrectas, incluso si son cosas incorrectas irrelevantes ; es un mal ejemplo para otros que son nuevos o menos conscientes. Si no hay una buena manera de demostrar que es probable que sea roca y no otra cosa con alta densidad, sería mejor no afirmar que es roca.