Взрыв на луне. Опции

[strelijriliu]

Здравствуйте!
Какой мощности в тротиловом эквиваленте должен быть взрыв, чтоб уничтожить Луну?
Под уничтожением понимается полное ее отсутствие на околоЛунной орбите.
Сам такого никогда не делал, поэтому в ответе не уверен.
Есть только предположение.

Сообщение было отредактировано strelijriliu: 21.1.2021, 8:54

[Owen]

> А от прикосновения таких Лун они могут разлететься в разные стороны даже не разделившись на куски.

Несомненно. Как только Л и антиЛ придут в соприкосновение, выделится значительная энергия, преимущественно в виде фотонов, большая часть ее будет сразу поглощена Л и антиЛ (которые будут закрывать от внешнего мира пятно контакта в значительной мере), поглощенное излучение испарит слой Л и антиЛ и превратит его в плазму, плазма (и антиплазма) еще немножко аннигилируют в зоне контакта, но оставшаяся часть плазмы и антиплазмы окажет колоссальное давление и на Л, и на антиЛ, эффективно их раздвигая, если не раскидывая.

То есть и не получится, и есть куда более эффективные способы. Скажем, потратить энергию на то, чтобы утащить Луну за пределы Солнечной системы и дать ей достаточного пинка, чтобы она улетела куда-нибудь далеко-далеко, откуда не возвращаются.

[vituss]

> А от прикосновения таких Лун они могут разлететься в разные стороны даже не разделившись на куски.

Несомненно. Как только Л и антиЛ придут в соприкосновение, выделится значительная энергия, преимущественно в виде фотонов, большая часть ее будет сразу поглощена Л и антиЛ (которые будут закрывать от внешнего мира пятно контакта в значительной мере), поглощенное излучение испарит слой Л и антиЛ и превратит его в плазму, плазма (и антиплазма) еще немножко аннигилируют в зоне контакта, но оставшаяся часть плазмы и антиплазмы окажет колоссальное давление и на Л, и на антиЛ, эффективно их раздвигая, если не раскидывая.

Не обязательно. Есть еще гравитация. Луна будет притягиваться к антиЛуне и в итоге будет поддерживаться равновесие силы притяжения лун и давления паров в зазоре. Приблизительно так, как капля воды бегает по раскаленной сковородке на паровой подушке и испаряется постепенно.

[Owen]

Не обязательно. Есть еще гравитация. Луна будет притягиваться к антиЛуне и в итоге будет поддерживаться равновесие силы притяжения лун и давления паров в зазоре. Приблизительно так, как капля воды бегает по раскаленной сковородке на паровой подушке и испаряется постепенно.

Я чуть не поперхнулся.

Абсолютно не те порядки у гравитации. Чтобы были те, нужны совершенно иные массы. Капелька же не по другой капельке скачет, ее Земля притягивает.

Но чтобы не быть голословным.

Пусть аннигилировала 1 тонна вещества Луны. Это 10^20 Дж по порядку величины.
Для оценки сочтем, что грунт - это всякие оксиды типа SiO2. Чтобы нагреть песок от 0 до 3000 градусов, по дороге поплавить и в итоге испарить, нужно порядка 5*10^6 Дж/кг. Пусть даже 10^7 Дж/кг.
Поскольку процесс развивается быстро, сочтем для оценки происходящее с газом (и потом плазмой) изохорой.
Итоговая оценка силы давления испаренного полученным теплом (без учета дальнейшей рекомбинации, т.е. очень заниженная) зависит от того, сколько испарилось вещества; неочевидно, но итоговая функция монотонно растет от количества испаренного вещества. Она громоздкая, сюда писать не буду.
В общем, даже если испарилось всего 60т (мол. масса 60, удобнее считать), сила получилась порядка 10^26 Н. И это я еще давление излучения не считал.
А сила притяжения двух лун выходит G M^2/(4R^2) = 3*10^22 Н, если нигде не наврал.

То есть тонны (из 7*10^19 тонн общей массы Луны) аннигилировавшего вещества с 60 тоннами испаренного грунта хватит, чтобы гравитационное взаимодействие переплюнуть в тысячи раз. А чтобы уравнять, достаточно аннигиляции десятка килограммов с испарением центнера грунта.

И даже если я где-то наврал в числах, аннигиляция миллиона тонн грунта вместо тонны стопроцентно это вылечит.

[vituss]

Пусть аннигилировала 1 тонна вещества Луны. Это 10^20 Дж по порядку величины.
Для оценки сочтем, что грунт - это всякие оксиды типа SiO2. Чтобы нагреть песок от 0 до 3000 градусов, по дороге поплавить и в итоге испарить, нужно порядка 5*10^6 Дж/кг. Пусть даже 10^7 Дж/кг.
Поскольку процесс развивается быстро, сочтем для оценки происходящее с газом (и потом плазмой) изохорой.
Итоговая оценка силы давления испаренного полученным теплом (без учета дальнейшей рекомбинации, т.е. очень заниженная) зависит от того, сколько испарилось вещества; неочевидно, но итоговая функция монотонно растет от количества испаренного вещества. Она громоздкая, сюда писать не буду.
В общем, даже если испарилось всего 60т (мол. масса 60, удобнее считать), сила получилась порядка 10^26 Н. И это я еще давление излучения не считал.
А сила притяжения двух лун выходит G M^2/(4R^2) = 3*10^22 Н, если нигде не наврал.

То есть тонны (из 7*10^19 тонн общей массы Луны) аннигилировавшего вещества с 60 тоннами испаренного грунта хватит, чтобы гравитационное взаимодействие переплюнуть в тысячи раз. А чтобы уравнять, достаточно аннигиляции десятка килограммов с испарением центнера грунта.

Мне кажется, процесс будет идти немного не так.

1) Давление газа (или плазмы) на поверхность - это давление хаотического движения частиц. У нас оно не хаотическое. Вектор скорости КАЖДОГО испаряемого с поверхности Луны атома в момент испарения будет направлен ОТ Луны. Импульс в сторону родной луны атом мог бы получить только от столкновения с атомами, летящими от антиЛуны, но это будут атомы антиматерии и вместо передачи импульса при столкновении будет происходить аннигиляция. То есть будем иметь два исходящих от лун встречных потока атомов материи и антиматерии, аннигилирующих на границе раздела потоков. Соответственно не будет возникать и существенного давления газа на поверхность лун. То есть давление на поверхность луны будет в основном не за счет давления газа, а за счет давления излучения.

2)Излучение разогревает поверхность, нагрев испаряет материю, та аннигилирует, аннигиляция порождает излучение и т. д. по кругу.
Чем больше зазор между лунами, тем меньше излучения попадает на поверхности лун (и меньше разогревает их), а больше рассеивается в космосе. Нагретая поверхность луны не только испаряет атомы, но и переизлучает в окружающее пространство. Чем больше зазор, тем больше этого вторичного излучения уйдет в открытый космос.
С атомами в зазоре то же самое: часть атомов будет улетать в космос => меньше их будет аннигилировать => меньше давление излучения и т. д.
При малом зазоре притяжение испарившегося атома что к Луне, что к антиЛуне одинаковое (расстояния до лун равны), движению атома к противоположной луне гравитация не мешает. С ростом зазора разница сил притяжения между своей и чужой луной для испарившегося атома растет и для возможности выхода атома на точку с равным расстоянием до лун (то есть для предоления разницы в силах притяжения) требуется бОльшая начальная скорость (большая температура). Это еще сильнее замедляет процесс аннигиляции с ростом зазора.
В итоге скорость аннигиляции убывать будет явно быстрее, чем квадрат зазора. При зазоре, равном радиусу Луны (1734 км), аннигиляции скорее всего не будет вообще, а сила притяжения между лунами уменьшится всего в 2,25 раза.
Это приводит к выводу, что будет существовать некое расстояние равновесия. И Луны если и не зависнут на этом расстоянии неподвижно, то будут периодически сближаться-разлетаться.