40e Aniversari De Star Wars Aixo No Es Lluna Pero I Si Ho Fos
Aquesta setmana fa quaranta anys, un nen de 12 anys em vaig asseure a una sala de cinema per veure què era això Guerra de les galàxies cosa de la pel·lícula es tractava.
Dues hores més tard, vaig sortir atordit. Impressionat. Per a aquell adolescent aviat, era gairebé l’apoteosi del meu nerder de ciència ficció. Veureu molts articles sobre la pel·lícula aquesta setmana, ja que són els 40thaniversari que va arribar als cinemes (encara que quants d'aquests joves ho van veure realment quan es va estrenar, em pregunto?). I com que escric per a Syfy Wire, només és adequat que jo s’uneixi a l’horda.
Però, mentre els altres escriptors es posaran de relleu sobre els Jedi i els personatges, les preqüeles i i i, sóc qui sóc. Per tant: parlem de ciència*.
Parlem Estrella de la Mort.
Ah, sí, la superarma de l’Imperi, el planeta mòbil esfèric que s’ha convertit en una icona del mal. És tan gran, Luke ho confon amb una lluna ... bé, diu que és una lluna petita, però, per descomptat, fins i tot una lluna petita encara pot ser força gran.
I això em va fer pensar (com se suposa que fa ciència ficció). I si l’Estrella de la Mort eren una lluna? Com s’apilaria? Quina lluna (lunar? Mooneriffic?) És?
El primer és el primer. Què és una lluna?
That's No Moon: Obi Wan Kenobi, que tècnicament tenia raó
En poques paraules, una lluna és un objecte que orbita al voltant d’un altre objecte més gran. L’exemple evident és la nostra pròpia lluna, la Lluna. Té uns 3450 quilòmetres de diàmetre (2160 milles), mentre que la Terra està més a prop de 13.000 km (8000 milles). Per tant, la nostra Lluna és, pròpiament, una lluna.
Tècnicament, la Terra és una lluna del Sol, però realment ningú no l’anomena així. Tot i això, molts asteroides tenen llunes. També ho fan molts (potser fins i tot la majoria) dels mons gelats que orbiten al voltant del Sol per davant de Neptú. Aparentment, a la natura li agrada fer llunes, fins i tot a totes les escales.
Els humans també ho fan. Ja a l’alba de l’era espacial, els satèl·lits de vegades es deien llunes artificials, cosa que té una sensació retro divertida, però ja ningú no els crida així. Tot i això, l’Estrella de la Mort comptaria, sempre que orbiti al voltant d’un planeta. Per tant, per ser justos, quan Han, Luke, Obi Wan i Chewie es troben per primera vegada, i Obi Wan fa el seu famós enunciat, no ho era una lluna. Però, més endavant a la pel·lícula, va orbitar al voltant de Yavin, de manera que, per a aquesta part, ho va fer era .
No hi ha cap límit inferior real de la mida d’una lluna natural; com a mínim no en podem definir cap. Llavors, com s’estableix l’Estrella de la Mort contra una lluna real?
Això hauria d’acabar bé. Crèdit: Starwars.com
Talla la xerrameca, Red 2
Quina mida té l’estrella de la mort?
Tot i que mai no es diu explícitament a les pel·lícules, la batalla es considera que és d’uns 160 quilòmetres (100 milles) de diàmetre, cosa que em sembla gaire correcte tenint en compte com es representa a la pantalla (però, potser va ser més gran ). Això és realment gran per a un artefacte construït.
Però, per a un satèl·lit natural? N’hi ha almenys 30 llunes del nostre sistema solar més grans que l’Estrella de la Mort . Es col·locaria just sota la lluna d’Urà Puck en aquesta llista. Vader pot pensar que la seva arma és impressionant ( la majoria impressionant), però la natura el fa superar fàcilment.
I no sóc Jedi, però he de remarcar que, fins i tot des de la distància, un astrònom experimentat sabria que alguna cosa és estranya en aquesta petita lluna. Ja veieu, el problema és l’equilibri hidrostàtic. Aquest és un terme elegant el que significa que l'auto-gravetat d'un objecte (la seva pròpia gravetat que actua sobre el material que el compon) està en equilibri amb la pressió dins d'un objecte que el sosté.
Penseu-ho així: si agafeu un munt de brutícia i hi afegiu més brutícia, augmentarà fins que la força del pes de la brutícia superi la fricció i altres forces que mantenen la forma de la pila. Les coses fluiran o s’enfonsaran. Si ho feu a una escala molt més gran, com la d’una lluna o un planeta, en algun moment serà prou gran com perquè el material que compon l’objecte no pugui resistir la seva pròpia gravetat i es formi en una esfera (perquè la gravetat ho tira tot cap al centre de l'objecte).
El grau que ha de tenir l’objecte per remodelar-se a causa de l’equilibri hidrostàtic depèn de què estigui format. El gel és menys rígid que la roca o el metall, de manera que flueix amb més facilitat i resulta que un objecte de 200 a 400 km de diàmetre es transformarà en una esfera. Si es tracta de roca haurà de ser una mica més gran, potser 600 km, i per a un objecte metàl·lic hauria de ser encara més gran.
Veieu el problema? Tan bon punt el Falcó Mil·lenari va veure l’Estrella de la Mort quan van sortir de l’hiperespai a les deixalles que abans eren Alderaan, un astrònom hauria sabut de seguida que no podia ser una lluna. En lloc d’això, van seguir el combat TIE massa temps i van quedar atrapats. Al final va funcionar bé, però si haguessin tingut un astrònom a bord, s’haurien pogut estalviar molts esforços.
'Aquest no té cap port d'escapament! Els rebels no poden entrar! Crèdit: Starwars.com
L’acceleració Mass x desperta
Tan bé, l’Estrella de la Mort és òbviament artificial, ja que és massa petita per haver format una esfera sola (i BTW, una esfera és la forma més rendible per fabricar un vaixell gran; té el major volum per a una quantitat determinada de material). Però, com s’enfronta a altres llunes? Vull dir que podríeu, adequadament equipats, passejar per la superfície de la nostra Lluna. En tenim proves! Però, podríeu fer-ho a l’estrella de la mort?
En primer lloc, no estic segur que ho necessiteu. Una cosa que té l’Estrella de la Mort és espai: recorda la vostra geometria de l’institut ? El volum de l’Estrella de la Mort s’ha acabat dos milions quilòmetres cúbics.
És molt espai per respirar. Bé, no literalment. La Wiki de Star Wars diu que hi ha una escorça (realment, una closca esfèrica que comprèn les capes superiors de l’estrella de la mort) de diversos quilòmetres de gruix, que és la regió habitada de l’estació. No s’especifica què volen dir diversos, però diguem que té una profunditat d’entre tres i cinc quilòmetres. Això significa el volum de només la capa habitable superior és 200,000 - 400,000 km cúbics.
D'ACORD, això és molt espai per respirar. Fins i tot si assumim una tripulació d’un parell de milions de persones (de nou, tal com afirma Wookieepedia), això és més que suficient per a colze. A les pel·lícules no queda clar com donen suport a aquesta població: els replicadors no formen part del cànon, de manera que hi conreen aliments (versemblants) o els hi envien. Una persona menja aproximadament dos quilos de menjar cada dia, així que ' Parlem de 4.000 tones de menjar consumit cada dia a l’Estrella de la Mort. Pot semblar molt, però, suposant que té la mateixa densitat aspra que l’aigua: una tona per metre cúbic— només és un cub de 16 metres de costat . Un import podria ser enviat fàcilment per un vaixell diàriament. Fins i tot si suposem que voldrien tenir un magatzem d’aliments durant diversos mesos (és un vaixell de guerra, al cap i a la fi) que la closca superior no té més que espai. Podrien mantenir-hi fàcilment aliments i aigua que durarien mesos. Dècades.
Suposo que poden reciclar l'aigua i l'aire de manera indefinida amb prou facilitat; gairebé tenim la tecnologia per fer-ho ara. Així doncs, l’Estrella de la Mort no té problemes per donar suport a la seva enorme tripulació.
Sembla que hi ha molt d’espai a l’interior. Crèdit: Starwars.com
Però, si sou claustrofòbia i voleu sortir una estona a passejar per la superfície, què passa? Tenen gravetat artificial a l’interior de l’Estrella de la Mort, però què passa? fora ? Hi hauria prou gravetat només per la seva massa per fer un passeig per la closca exterior? Escolto que la trinxera equatorial fa que sigui una constitucional preciosa, si podeu evitar els constants atacs de les ales X.
Bé, a veure. La gravetat que sentiríeu tirant de peu sobre el casc exterior de l’Estrella de la Mort depèn de la seva mida (que sabem) i de la seva massa. Això és més dur. No sabem de què està fet ni quant d’aquest material hi ha. Si es tractés d’una bola de metall sòlida, per exemple, podríem multiplicar el volum per la densitat mitjana del metall per obtenir la seva massa.
Però està fet d’una altra cosa ( un cert acer , pel que sembla, tot i que per desgràcia les característiques físiques d’aquesta substància no estan disponibles). I no està clar quina part de l’estació era espai buit i quant era sòlid; una habitació és majoritàriament espai buit encara que les parets siguin gruixudes. En Retorn dels Jedi , el centre es mostra principalment buit i aparentment de molts quilòmetres de diàmetre ... però és un volum petit en comparació amb el conjunt.
Per tant, fem això de tres maneres: primer, suposem que és una bola sòlida, igual que un límit superior a la seva massa (i suposarem que el quadani té la mateixa densitat que l’acer; 8 tones per metre cúbic). En segon lloc, suposem que és un 10% de quadani en massa. En tercer lloc, i agraeixo al meu amic Randall Munroe per aquesta idea, mentre ens divertíem discutint això l’altra nit: suposem que té la mateixa densitat general que una altra màquina de guerra de metall enorme: un portaavions. Vaig fer una mica de joc amb les matemàtiques per a això, i vaig trobar que és un pes increïblement lleuger de 200 kg per metre cúbic. Pot semblar baix, però se’m va ocórrer que, per flotar, havia de ser menys dens que l’aigua (una tona per metre en cubs) i un transportista típic flotava força alt. Per tant, em sembla gaire bé.
Multiplicant-ho tot , Vaig obtenir alguns números interessants.
Si es tracta d’una bola d’acer sòlida —la possibilitat més densa i, per tant, la de major gravetat—, només tindrà una gravetat superficial d’un 2% de la Terra. Si em posés a la superfície de l’Estrella de la Mort, pesaria uns tres quilos.
I això és el millor. Si es tracta d’un 10% de quadani, la gravetat superficial és aproximadament del 0,2% de la Terra. Si es tracta de la densitat d’un portaavions, pesaria un mínim del 0,04% del que feu a la Terra. Per a mi, això suposa aproximadament una unça.
De fet, seria difícil aconseguir tracció si pesés tan poc. Caminar seria difícil si no teniu botes magnètiques, suposant que l’acer de quadani és ferromagnètic.
El curiós és que fins i tot una lluna petita té més gravetat, perquè són molt més grans. Amb la malícia pensada anteriorment, escollim la lluna de Saturn Mimas per comparar l’estrella de la mort amb; amb 400 km de diàmetre, Mimas és aproximadament la lluna més petita que podeu tenir i que segueix sent una esfera. La seva densitat és d’aproximadament 1,15 tones per metre cúbic; principalment és gel d’aigua amb una mica de roca barrejada.
A la seva superfície, pesaria aproximadament el 0,65% del que feu a la Terra. Això és encara quatre vegades el que us sentiríeu a la superfície d’una estrella de la mort realista. El gel és menys dens que l’acer, però Mimas és sòlid i té molta més massa.
La gravetat de l’Estrella de la Mort és tan petita que, si orbités la Terra on es troba la Lluna, difícilment no notaríem cap diferència. La Lluna és 40.000 vegades més massiva que l’Estrella de la Mort! De nou, doncs, la natura guanya.
El meu consell: si voleu fer una passejada mentre visiteu l'Estrella de la Mort, romangueu a dins.
I una cosa: si l’Estrella de la Mort té un 10% de quàtan en massa (és a dir, una densitat d’uns 800 quilos per metre cúbic), o la mateixa densitat que un portaavions, també flotaria. Hi hauria alguns efectes estranys on hi hauria la línia de flotació; l'estació espacial tindria prou gravetat per tirar l'aigua una mica al seu voltant. Però, tot i així, flotaria.
Esperem que el port d’escapament estigui per sobre de la línia d’aigua. Crèdit: Starwars.com / Phil Plait
Vaja, el meu error. Això és una lluna.
Vull deixar-vos un pensament divertit. L’estrella de la mort té una superarma, el que s’anomena superlàser, capaç de destruir planetes. A la vida real, això no funcionarà; l 'energia que es necessita per fer explotar completament un planeta és realment enorme, com la quantitat que emet el Sol durant més d' una setmana (en El despertar de la força la nova superarma aspira una estrella per obtenir tota la seva energia; No estic segur que això funcioni exactament, però aquesta és l’escala de pensament adequada). De totes maneres, si us interessa això, fa uns anys va escriure sobre aquest tema un astrònom amb qui estic familiaritzat.
Aquesta superarma apareix com un gegantesc plat corbat incrustat a l’hemisferi nord (o superior) de l’Estrella de la Mort. Aquí teniu l’aspecte divertit: mireu aquesta imatge de l’esmentada lluna de Saturn Mimas:
La lluna de Saturn Mimas, que pot semblar vagament familiar. Crèdit: NASA / JPL / Space Science Institute
Sí, sembla familiar, oi? El cràter, anomenat Herschel, fa 130 km de diàmetre. És un cràter d’impacte i, si tot el que fos cap a Mimas hagués estat una mica més gran o s’hagués mogut més ràpidament, hauria destrossat la lluna! Curiosament, potser, una altra lluna de Saturn, Tetis, té un aspecte molt similar.
M'encanta la ironia d'això. Tots dos s’assemblen a l’Estrella de la Mort, una arma destinada a destruir mons. Però la raó que fan és a causa dels cràters d’impacte gegants que gairebé van destruir les llunes, ells mateixos! I, de fet, si realment volíeu acabar amb un planeta, empènyer-hi una lluna és una idea molt millor que utilitzar alguna superarma. Com és això per la ironia?
L’humor astronòmic és estrany.
Maig del 40thestar amb tu
Així doncs, aquí teniu. L’Estrella de la Mort pot ser l’arma més temuda de la galàxia, però en realitat és una mica feble en comparació fins i tot amb la lluna més petita i de menor densitat que pugueu trobar. És curiós com la natura pot aixafar completament els nostres intents més audaços de ser dominants. ‘Va ser així.
Però, per descomptat, això no és realment important. El que fa que l’estrella de la mort sigui tan icònica no és només la seva mida (que de totes maneres és difícil d’entendre), sinó la seva forma, el seu disseny i les implicacions de qui hi ha a bord. Heck, trobo que Darth Vader és més amenaçador que l’Estrella de la Mort, perquè la seva amenaça és més personal, més palpable, que qualsevol gran construcció. I, al final, això és el que fa que la narració sigui millor.
Així que si decidiu tornar a veure el clàssic Guerra de les galàxies la pel·lícula original d’avui per celebrar l’aniversari, feu-ho sabent que la natura ens pot fer superar i superar en nombre, però pel que fa a la nostra ficció, són els personatges i les històries els que compten. Per això, encara estem mirant Guerra de les galàxies pel·lícules després de 40 anys.
*Al cap de poc, vaig escriure sobre algunes de les ciències de Star Wars recentment, discutint si es troba realment en una galàxia molt llunyana o si potser George Lucas en tirava una de ràpida i planejava que tingués lloc a la nostra Via Làctia. al llarg. Conclusió: spoilers, caramel. Feu clic a l'enllaç i informeu-vos-en.
