Si un meteorito chocara con el Sol, ¿qué tan grande debería ser para ser una preocupación?

Si, por meteorito, queremos decir “objeto celeste rápido” (que, por cierto, no es lo que quiere decir meteorito), todavía tenemos que cuantificar lo que cuenta como una “preocupación”. ¿Preocupación cómo? Como en, ¿estamos preocupados por la seguridad de la Tierra, o por el Sol, o algún otro cuerpo?

Usemos la supervivencia continua de la humanidad como nuestra preocupación (por ahora). Por un lado, esto depende de qué material esté compuesto nuestro cuerpo celeste; Casi todos los objetos se derriten al entrar en una cierta proximidad al Sol, pero algunos (por ejemplo, el hielo) tendrán reacciones interesantes a ese calor. Un cometa de hielo dejaría un rastro bastante espectacular al brillar hacia el Sol, y los gigantes gaseosos que chocan podrían brillar con auroras mientras el Sol interactúa con los gases en las atmósferas de los cuerpos (buena suerte al verlos, ya que el sol es tan brillante) .

Pero ninguno de estos presentaría una amenaza para la humanidad (suponiendo que fueran de tamaño normal). Si arrojo un gigante de gas aleatorio al Sol, llamémoslo Nibiru, el Sol no gana mucha masa, y Nibiru es aplastado en el pozo de gravedad del Sol una vez que se acerca lo suficiente, dejando así los gases posiblemente peligrosos lejos de la Tierra. Si envío un cometa de hielo al sol, casi no pasa nada.

Las cosas podrían comenzar a ponerse más interesantes si enviaras metales ferromagnéticos al Sol. Tu planeta X de metal debería ser enorme y estar hecho completamente de metal. Esto mejoraría un poco el campo magnético del Sol, lo que excacerraría la tendencia del Sol de cancelar el campo magnético de la Tierra en algunos puntos (ver: El campo magnético interplanetario). Esto seria muy malo. Esto permitiría que el viento solar erosione nuestra atmósfera en nada más que queso suizo y una capa muy delgada de dióxido de carbono que no puede soportar el queso suizo. Esto ni siquiera menciona los efectos catastróficos que esto tendría en nuestra tecnología restante. La humanidad sería destruida.

Pero los gigantes de metal no son lo único que podríamos arrojar al Sol. Si tuviéramos una masa muy grande de hidrógeno, como en un gigante marrón, pero más grande, podríamos arrojarla al Sol, lo que hará que se queme más caliente y más brillante. Suficiente hidrógeno, e inducimos al Sol a generar suficiente energía para quemar nuestras plantas y dejar nuestro mundo en un desierto. Juego terminado, la humanidad probablemente vive por un tiempo y luego muere unos meses más tarde.

¿Pero qué tan grandes tienen que ser nuestros objetos celestes? Bueno, el campo magnético de nuestro Sol alcanzó su punto máximo en 10 nanoteslas este mes; agregar un imán de neodimio del tamaño de la Tierra probablemente no cambiaría tanto. Podemos usar esta fórmula:

(m1 + m2) / ((A1 + A2) * s ^ 2)

donde m es la masa en kilogramos de nuestros objetos (imán del tamaño de la Tierra y el Sol, respectivamente), A es el amperaje de dichos objetos y s es segundos, por el tiempo transcurrido. O si queremos usar un atajo que probablemente nos dará una respuesta incorrecta, simplemente divida el campo magnético más pequeño por el más grande. Pero incluso si nuestra ecuación resultara en un gran número, no importaría mucho, porque el calor del sol derretiría el neodimio más allá de su temperatura curie y lo desmagnetizaría. Para fortalecer el campo magnético del Sol por cualquier margen medible, tendrías que aumentar la masa del Sol en un nivel significativo, lo que tomaría una cantidad significativa de masas del tamaño de la Tierra, lo que haría que el sol destruyera la Tierra por el calor antes de nada.

Lo que me lleva al siguiente punto: agregar una gran masa de hidrógeno, agregar solo un poco no servirá. Estoy hablando de que aumentar la masa del sol en un 10%, que es aproximadamente 10.9 masas de hidrógeno del tamaño de la Tierra, lo cual es absurdo, puede causar que la Humanidad sea destruida por el campo magnético del sol o, más probablemente, por su calor luminoso de tostación.

Esa es una pregunta difícil de responder, en parte porque esto no solo depende del tamaño sino también de varios otros aspectos, como la dirección del impacto y la ‘preocupación’ de la que estamos hablando.

Uno de los mayores impactos observados de un cuerpo extraño en un planeta fue el impacto del fragmento G de Shoemaker-Levy en Júpiter.
Si bien los datos no son completamente precisos debido a la distancia, este fragmento se estima en un diámetro máximo de 2 km.
Causó una enorme bola de fuego como se puede ver en esta imagen proporcionada por la NASA.

Ahora, si ponemos esto en perspectiva, el tamaño del Sol y Júpiter se puede ver en la imagen a continuación:

Esa pequeña especificación debajo de Júpiter y Urano (fila inferior, posición más a la izquierda): ¡eso es la Tierra!

Y la distancia de la Tierra al Sol es extrema:

El radio del sol es de 696.300 km, lo que significa que el sol se ajusta casi 108 veces en la distancia entre la Tierra y el sol. En mi casa en esta escala estaría en el otro extremo del patio trasero, a unos 10 metros de distancia (mientras miraba la imagen mientras leía esto). Entonces tenemos la Tierra, la pequeña mancha frente a Júpiter y Urano con el sol en algún lugar del patio trasero. Y tenemos un objeto que golpea el sol.

Para que esto tenga algún efecto, la ‘explosión’ de ese impacto necesitaría ser dirigida hacia la Tierra. Y las posibilidades son bajas. Hay mucho más espacio donde no hay tierra presente. Mirando la escala, ¿causaría problemas un objeto con el tamaño de Júpiter? Al principio no se ve así. Pequeña canica junto a la pelota y la pelota está lejos en el patio trasero. Aún así, cuando hay un impacto, debemos considerar que solo existe la gravedad del Sol que impide que la explosión se mueva en nuestra dirección. Y sabemos que la gravedad en la superficie del Sol es solo 28 veces mayor que en la Tierra (Júpiter es 2.5 veces). No es suficiente para contener las erupciones solares y otras actividades que hacen que la Aurora brille en los cielos polares.


Entonces, cuando un objeto grande golpea el sol y esto provoca una llamarada en nuestra dirección, al menos podríamos esperar algunos fuegos artificiales agradables en los cielos.

Pero entonces, ¿qué tan grandes son estas bengalas? Bueno, liberan unas 25,000 veces la cantidad de energía que se liberó en el impacto Shoemaker-Levy.
Para dar una impresión, echemos un vistazo a esta representación artística (fuente: nasa.gov):

Ok, eso da al menos una impresión. Enorme.
Aún así, es solo la mayor de las erupciones solares que causan una pequeña interrupción en la tierra y crean la Aurora.

Ahora volvamos al impacto de Shoemaker-Levy.
El fragmento G que causó el mayor impacto fue unas 70,000 veces más pequeño que Júpiter (en cuanto al radio). Júpiter es solo 10 veces más pequeño que el sol (radio). El Fragmento G era ligeramente más grande que la Tierra en comparación con la imagen de arriba. Sin embargo, el impacto fue insuficiente para hacer que la bola de fuego sobrepase la velocidad de escape. Entonces la bengala no fue lanzada al espacio.

Creo que esto daría una indicación de que cuando el Sol es golpeado por un objeto sólido con el tamaño de la Tierra (dado que no se desgarra debido a las fuerzas gravitacionales antes de llegar al Sol), el impacto se puede comparar con el impacto de Shoemaker-Levy en Júpiter. Bonitos fuegos artificiales, no hay peligro.
Sin embargo, cuando comenzamos a hablar sobre objetos sólidos con el tamaño de Neptuno o Urano, no estoy seguro de que el impacto aún esté por debajo de la velocidad de escape. ¿Y con un objeto del tamaño de Júpiter o Saturno? Lo más probable es que el impacto cause un impacto suficiente para tener un impacto considerable en la Tierra.
Sin embargo, la pregunta es: ¿cuánto? ¿Solo demolerá la mayoría de los satélites que no están protegidos por la atmósfera? ¿O penetrará en la atmósfera con dosis mortales de radiación?
A esto no sé la respuesta.

Sin embargo, para que tal impacto ocurra, como dije antes, el objeto no debe ser desgarrado por la gravedad. Y eso es lo que le sucedió a Shoemaker-Levy y también sería el destino de un objeto que se acerca al Sol. Entonces, el objeto real que se dirige hacia el Sol probablemente debería tener una masa sólida y tener el tamaño de varias veces Júpiter.

Espero que esto brinde una idea aproximada del tamaño de un objeto que debemos preocuparnos cuando colisiona con el Sol.

Créditos
Muchas gracias a la página de Wikipedia en Comet Shoemaker – Levy 9, Solar flare, Jupiter y Surface gravity
Todas las imágenes son de wikipedia (búsqueda directa a través de google) a menos que se indique lo contrario.

Los cometas golpean el sol todo el tiempo. Mucho más grande que el meteorito promedio.

Es posible que encuentre este video, que parece que el sol responde con una eyección de masa coronal como resultado de ser golpeado por el cometa.

Pero el cometa es demasiado pequeño para hacer esto. Es solo una coincidencia. Si observa de cerca, también puede ver que la eyección de masa coronal ocurre antes de que el cometa pueda haber golpeado el sol (el sol se muestra como el círculo blanco: el círculo más oscuro es un área que está bloqueada para proteger el telescopio).

Soho ve numerosos cometas y la mayoría de ellos desaparecen antes de llegar al sol.

Más sobre ellos aquí:

Estos cometas son del orden de unas pocas decenas de metros. Estudios de cometas SOHO

No sé la respuesta a la pregunta, excepto para decir bastante grande.

No me sorprendería si incluso un objeto del tamaño de Mercurio se derritiera al sol sin ningún efecto. Excepto, si tenía hielo, se desarrolló una cola espectacular al acercarse al sol antes de golpearla. Pero no tengo cifras para eso.

Para ser un problema, tendría que ser mucho, mucho más grande que cualquier cosa que llamaríamos un meteorito.

Para darle una idea y ayudarlo a comprender la enorme humanidad general con la que estamos lidiando, eche un vistazo a esta imagen (tomada de Wikipedia) de una pequeña parte del Sol:

Ignoremos las manchas solares y echemos un vistazo al moteado general que se extiende por el resto de la imagen.

Estas cosas se llaman gránulos, y son la parte superior de las columnas de materia caliente que se convence hacia arriba y que sale del interior del Sol. Suben, irradian calor, se enfrían y el material se mueve hacia abajo en el borde del gránulo. Puedes ver un efecto similar si hierves una sartén con agua.

No son características permanentes: vienen, duran unos minutos, desaparecen y se forman más para reemplazarlas.

Entonces, ¿qué tan grandes son esos gránulos? Bueno, para ayudarme a entenderlo, alguien me dijo que eran “aproximadamente del tamaño de la India” .

Y Wikipedia confirma que, esta vez usando América del Norte como una comparación de escala:

Entonces … nada de lo que podríamos pensar como un medidor podría hacer alguna diferencia para el Sol si lo golpea. La diferencia de tamaño es demasiado grande.

Si el cuerpo del tamaño de 100 km caerá sobre el Sol produciría el destello 1000 veces más fuerte que la luminosidad del Sol durante 1 segundo, lo que provocaría incendios y quemaduras en la piel de los humanos en el lado del día de la Tierra. El cálculo es solo el cálculo de la energía de impacto, y muchos “si” no se contabilizan, lo que podría debilitar las consecuencias o aumentarlas. (Ver https://www.newscientist.com/art … Tal cuerpo podría ser de la familia de los cometas de pastoreo solar que se originan en la nube de Oort. El riesgo no es ampliamente reconocido.

Una de las cosas que un meteorito traería es su energía cinética,
Veamos eso
Cualquier cosa que caiga al sol tendrá una velocidad mínima de 50 km / seg.
entonces tendrá una energía cinética de
1/2 x 50,000 x 50,000 Julios por Kg
El sol irradia aproximadamente 4 x 10 a los 26 vatios
Por lo tanto, algo que genere una producción de 10 segundos adicionales sería “notable” (duplica la producción de soles)
entonces 4 x 10 a los 27 julios
Dividiendo por la cantidad de Julios por Kg que obtenemos
1.28 x 10 a los 18 kg
Ceres es de 9 x 10 a 20, así que unas 100 veces ese tamaño
Los siete asteroides más grandes son más grandes que nuestra medida “Duplicar la salida del sol durante 10 segundos”

La masa total de todos los asteroides en el sistema solar haría un objeto más pequeño que la luna, el Sol podría tragárselo sin que nadie lo notara.
El sol es el 99% de la masa de todo el sistema solar y arrojar los planetas restantes al sol tampoco haría ninguna diferencia.

Umm, creo que Júpiter sería tragado y digerido sin eructar. Sun, siendo una estrella “pequeña”, sigue siendo enorme.

(De https://en.wikipedia.org/wiki/So …)

Solo para dar una idea, el sol podría acomodar alrededor de 1 millón de la Tierra dentro de él. También contiene más del 99% de la masa de todo el sistema solar. Entonces al sol no le importaría si un meteorito de cualquier tamaño lo golpea. En realidad, el meteorito se evaporaría muy lejos al acercarse al sol.

Nada en el resto del sistema solar es lo suficientemente grande como para afectar gravemente al sol. Incluso el planeta Júpiter tendría un efecto mínimo. (Aunque tampoco podría salir de su órbita actual sin una interrupción muy improbable).

Solo un cuerpo externo al sistema solar podría ser una amenaza. Pero todavía no ha habido ningún objeto confirmado que llegue a nuestro sistema solar desde el espacio interestelar.

Nada de lo que llamaríamos un meteorito sería un problema. Ni un asteroide. Probablemente tomaría algo del orden de un planeta bastante grande para ser notable.

Como el Sol comprende el 99% de toda la masa en el Sistema Solar, ni siquiera un cometa del tamaño de Júpiter tendría mucho efecto … Por cierto, que no sería un cometa.