1: 2017/12/30(土) 17:35:54.28 ID:CAP_USER
子どもの純粋な疑問として、はたまた知恵のある大人になってから改めて
「太陽を消してしまうためにはどのぐらいの水をかけたらいいんだろう……?」と思ったことがある人もいるはず。
科学的に考えると、とても意味のあるものではないと気付かされるこの問いに対して、
少し真面目に考えてみると実は水で太陽を消してしまえるかもしれない可能性が導き出されています。

How much water would extinguish the Sun?
https://knowridge.com/2017/12/how-much-water-would-extinguish-the-sun/

太陽は地球の109倍もの直径を持ち、太陽系全体の質量の99%以上を占めるという巨大な天体です。
そのため、人間が肌身で感じうるどんな感覚をもってしても、太陽の大きさを実感することは困難を極めます。
太陽の構造は大きく分けると中心から核、放射層、対流層となるのですが、一番外側の対流層だけでも厚さは20万km、すなわち地球16個分もの厚みがあります。

そう聞くだけでもう「水で太陽を消すのは無理だ……」とめげそうになりますが、太陽を消してしまうことの難しさはそれだけではありません。そもそも太陽は「燃えている」わけではないので、はたして水を加えることでその活動を止められるかどうかは極めて懐疑的です。

地球上でものが燃えるのは、有機物などの可燃物が酸素と激しく反応しているためで、その時に光や熱が放出されます。
この反応を止めるためには、「酸素の供給を遮断する」「温度を下げる」という方法が有効であり、水はそのための有効な道具として昔から使われてきました。

一方、太陽が熱と光を生みだすエネルギー源となっているのは、太陽の核で連続的に発生している水素原子の熱核融合です。
太陽の核は2500億気圧・1500万ケルビンという高圧・高温環境にあり、2つの水素原子が衝突することでヘリウム原子へと変化するときに強烈な光と熱のエネルギーを生みだしています。
そのため、消防隊が放水するような感覚で太陽の活動を止めるのは、まったく意味のないものであるというわけです。

ここで仮に、水を水素と酸素に分解したとするとどのような結果を導くでしょうか。
もし、太陽と同じぐらいの質量のある水が供給され、何らかの要因で水の分子が水素と酸素に分解されたとします。
先述のように、太陽の燃料となっているのは水素原子です。そのため、水の供給によって水素が追加されたとすると、太陽はさらに多くの燃料を得ることとなって活動はさらに活発化されてしまい、「太陽を消す」どころではなくなってしまいます。これでは完全に逆効果。

一方の酸素ですが、こちらも太陽に供給するのは逆効果となります。
しかしその理由は「酸素と水素が燃焼するから」というものではありません。
太陽の中では、水素原子どうしが陽子-陽子連鎖反応で核融合を行っていると同時に、CNOサイクルと呼ばれる反応が起こっています。これは炭素(C)と窒素(N)と酸素(O)が関与する連鎖反応で、太陽が生みだすエネルギーの1.6%がこの反応によって生みだされています。

つまり、酸素を供給することによっても、太陽の活動は活発化するというわけです。
さらに、このCNOサイクルは恒星の質量が増えると反応全体に占める割合が増加するという特徴があります。
そのため、酸素が供給されることで太陽の質量が増加するとCNOサイクルが活発化され、太陽の活動は飛躍的に強大化することになると予測することができます。

このような理論から、水で太陽は消せないばかりか、むしろその活動を強めてしまうということが予測されています。

続きはソースで

関連ソース画像
https://i.gzn.jp/img/2017/12/28/how-much-water-extinguish-sun/01.png

GIGAZINE
http://gigazine.net/news/20171228-how-much-water-extinguish-sun/
images


引用元: 【宇宙】太陽に水をかけて消すことは可能なのか?

6: 2017/12/30(土) 17:59:21.04 ID:dV18yhD5
なんで、水が水素と酸素に分かれることにしてるの。仮に分かれるとして、そのラジカルみたいな状態にするのにエネルギー消費されるよね。気化熱とかは微々たるもんだろうけど、それでも太陽のエネルギーを消費してわずかには冷却できるんじゃないのかなあ。

それこそ太陽よりも大きい水の塊を想定して、それで太陽熱のエネルギーを奪ったら、どうなるのかな。

10: 2017/12/30(土) 18:14:47.84 ID:HtpDTrlv
>>6
太陽よりもでっかい水のかたまりという時点で
中心部は水素の核融合温度を超えて
恒星化してるだろ

105: 2017/12/31(日) 09:16:02.33 ID:T68sLcmT
>>10
なるほど
2チャンネルは勉強になるなあ

11: 2017/12/30(土) 18:15:50.96 ID:gnEQmJqq
>>6
水から生成する水素2分子の核融合反応エネルギーに比べれば、O‐H結合の共有結合なんて、微々たるエネルギーなんじゃね?

29: 2017/12/30(土) 20:21:39.81 ID:97Rjfu7j
>>6
太陽より大きい水の塊はそれ自体の質量で潰れて発熱し核融合が発生し水の塊自体が太陽のような恒星になる

9: 2017/12/30(土) 18:11:00.73 ID:+9lGi+7q
>>1
なんで水で消えるかもと思ったのか

90: 2017/12/31(日) 01:39:37.24 ID:54HMZ4yx
>>9
水よりも温度を下げられるものなんていくらでもあるだろ?
液体窒素とか。

12: 2017/12/30(土) 18:18:35.72 ID:YaONdIq2
水の量しだいだろ

14: 2017/12/30(土) 18:28:12.30 ID:9TVcBlgL
太陽系すべてを水に浸したらどうなるのっと

15: 2017/12/30(土) 18:28:53.25 ID:XV4sPDW8
馬鹿馬鹿しいけど、こういう思考実験好き
「何故?どうして?」は子供と天才が好む言葉

16: 2017/12/30(土) 18:30:47.67 ID:kVrvmZ2Q
太陽近傍に太陽と同質量の水を投入できる時点で、おおよそ人類に不可能はなくなってる。

最近、こういうスレが増えたね……
5chもピテカントロプスになる日が近付いてるのかね

134: 2017/12/31(日) 16:51:11.57 ID:2SITdqcH
>>16
想像力の欠如
お前は典型的なダメ人間だな

17: 2017/12/30(土) 18:31:39.18 ID:Wg+BD8zj
核燃料を水で冷やすのと同じ

18: 2017/12/30(土) 18:37:23.04 ID:5zIMy/ZA
>太陽と同質量の水
これ自体が核融合を初めて新たな太陽になるんじゃね?

25: 2017/12/30(土) 19:23:13.11 ID:Wg+BD8zj
>>18
それだな
重力考慮に入れるの忘れてた
太陽がさらにやる気出す

20: 2017/12/30(土) 18:46:37.79 ID:GONVhYHl
仮に星間物質、小惑星等から水を大量に集めたとしよう
宇宙空間で水は固体の状態になっていると思われるが
それだけの量の水は自重で固体を維持出きるのか?
中心部は重力で断面積を超えて、核融合が始まらないか?

22: 2017/12/30(土) 18:57:28.49 ID:cJOYk/QV
恒星の寿命を一瞬で使い切るくらい水で巨大な質量にすればいいのでは?

23: 2017/12/30(土) 19:07:48.87 ID:/2SVPHOZ
読んでて不安になる文章力だな

24: 2017/12/30(土) 19:10:01.12 ID:bpKaMGsh
なんかアラレの惑星割りは案外理にかなってるんだなと

30: 2017/12/30(土) 20:34:25.04 ID:W5dbbTYM
重力による中心圧力を水を掛けることで質量増し増しにする訳だな。
中性子星かBHにして消せと。
鉄以降の元素番号の物質だと比較的冷えるかも。

31: 2017/12/30(土) 20:34:34.63 ID:wQEGpViS
ムリに決まってんだろ
核廃棄物突っ込めよボケ

109: 2017/12/31(日) 10:02:37.89 ID:TgFEjUE3
>>31
人類は太陽にゴミを打ち込むテクノロジーはないんやで

32: 2017/12/30(土) 20:37:53.85 ID:buW8SC2B
太陽は何時から核融合が始まったか?
宇宙に存在している冷えた水素ガスだけが集まっても核融合は起こらないはず。
温度と密度(ローソン条件だっけ)の核融合条件が重力だけで成り立つのか。

33: 2017/12/30(土) 20:41:34.81 ID:3YREBqY1
日本の一軒家の火事では10tくらい水使うらしいから、太陽と同質量の水って想定は意外と適当なんじゃ

35: 2017/12/30(土) 20:56:42.38 ID:ZD8pLS5m
太陽が光を発する仕組みを解明した天才は誰かと思いぐぐったら
1938~1939年ドイツのワイゼッカーとアメリカのベーテという物理学者が
この説を提唱したそうです。

案の定この二人、原子爆弾の開発にも携わったそうです(汗

36: 2017/12/30(土) 21:00:24.14 ID:re0np4uf
原発も水では止められないのに太陽を止めるのは無理だろ
事故前だったらこういう質問があっても良いが 今更この質問は無いよ 

37: 2017/12/30(土) 21:01:21.96 ID:FpU1uDPN
水とか熱すぎて蒸発して消えちまうよ

38: 2017/12/30(土) 21:05:59.98 ID:SVteK0Fa
てか、地峡軌道と同じぐらいの水の中に入れたら、
冷えて、核融合は止まったりせんのかなあ。

39: 2017/12/30(土) 21:06:43.62 ID:ej5Rum0I
光速で動く水ってもはや水じゃないんじゃね?