太陽に水をかけて消すことは可能なのか?

1:2017/12/30(土) 17:35:54.28 ID:

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。
しかし、たった一つだけ水で太陽の働きを弱められるかもしれない方法があるとのこと。
それは「大量の水を超高速で太陽にぶつける」というもの。太陽は巨大な天体ですが、地球のような地殻を持たず、
基本的には水素を主とするガスの集まりです。
ここに、何らかの方法で極めて大量の水を、光と同じぐらいのスピードでぶつけることができると、
丸い太陽をスイカのように真っ二つに割ってしまうことができるかもしれません。
すると、質量が半分になってしまった太陽は引力も半減してしまい、
エネルギーを生みだす元になっていた高温高圧の環境を作り出せなくなります。
こうなると核融合反応はストップし、見事太陽は活動を停止してしまうことになります。

続きはソースで

関連ソース画像

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


6:2017/12/30(土) 17:59:21.04 ID:

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。


9:2017/12/30(土) 18:11:00.73 ID:

>>1
なんで水で消えるかもと思ったのか


10:2017/12/30(土) 18:14:47.84 ID:

>>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


11:2017/12/30(土) 18:15:50.96 ID:

>>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?


21:2017/12/30(土) 18:49:13.45 ID:

ほぼ予想通り、まぁ正解だな


22:2017/12/30(土) 18:57:28.49 ID:

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?


26:2017/12/30(土) 19:37:07.07 ID:

おもしろい!


29:2017/12/30(土) 20:21:39.81 ID:

>>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


30:2017/12/30(土) 20:34:25.04 ID:

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。


33:2017/12/30(土) 20:41:34.81 ID:

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


37:2017/12/30(土) 21:01:21.96 ID:

水とか熱すぎて蒸発して消えちまうよ


39:2017/12/30(土) 21:06:43.62 ID:

光速で動く水ってもはや水じゃないんじゃね?


40:2017/12/30(土) 21:09:12.49 ID:

水を高速でぶつけても、太陽を砕くような速度だとトンでもない圧力がかかって、それも核融合活発にしそうに思えるけど、どうなんだろう?


41:2017/12/30(土) 21:20:33.13 ID:

>>1
そもそも水を光速で飛ばす以前に、水以外ものを光速で飛ばすとこができるなら
別に水じゃなくても太陽の活動を停止させることは可能でしょ


45:2017/12/30(土) 21:44:04.49 ID:

太陽と同等程度の水をかければ消えるよ。


48:2017/12/30(土) 21:50:56.22 ID:

太陽100万個分ぐらいの水の塊の中に突っ込ませたらどうだろうか


49:2017/12/30(土) 21:53:34.18 ID:

>48
太陽100万個分の水のかたまりって質量も相当あるから重力も物凄いよね。


50:2017/12/30(土) 21:54:14.06 ID:

余計な事するな


54:2017/12/30(土) 21:58:19.36 ID:

>>45
消えないよ


55:2017/12/30(土) 22:08:23.74 ID:

「水をかける」という部分にこだわらないで「水を使う」という問いだったらいくつか選択肢があるわ


56:2017/12/30(土) 22:10:23.46 ID:

>何らかの方法で極めて大量の水を、光と同じぐらいのスピードでぶつける

何ぶつけても同じだろ
水である必然性なくね?


59:2017/12/30(土) 22:14:48.79 ID:

上層大気を連続的にフライバイさせる、のを「かける」と表現できそうだけど、それで多少質量削って温度は下がるかも知れ無い。焼け石に水だろうけどw


60:2017/12/30(土) 22:19:37.05 ID:

>>56
質問が「水で消せるか」だからだろう


62:2017/12/30(土) 22:23:44.66 ID:

太陽は冷たい星説あるよね


73:2017/12/30(土) 23:50:19.38 ID:

>>1
大質量を亜光速でぶつけるなら別に水じゃなくても


75:2017/12/30(土) 23:53:57.54 ID:

地球の内部より太陽の内部のほうが究明が進んでる


81:2017/12/31(日) 00:13:05.50 ID:

できるけど結構大変だよ。


90:2017/12/31(日) 01:39:37.24 ID:

>>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。


95:2017/12/31(日) 03:10:34.31 ID:

ソーサラーのブリザードアローでいけるよ。氷襲6アビは必須で


111:2017/12/31(日) 10:05:58.33 ID:

地球の水をすべてかけても消えないだろ


120:2017/12/31(日) 11:34:53.23 ID:

子供に説明するなら、
それはできないわ。
太陽より大きな水は宇宙全部からでも集められないの。
水はそれくらい貴重で大切なものなのよ。
その水で覆われている地球って素敵ね。

が答え。


121:2017/12/31(日) 12:36:40.25 ID:

かける水の量による、が正解。
例えば太陽の質量の一兆倍の水をかければ消えるだろうね。
中途半端に水をかけると却ってダメってのは油火災でも同じことだけどね。


122:2017/12/31(日) 12:40:46.86 ID:

>>1は何か勘違いしている。
水を酸素と水素に分解すること自体にエネルギーがいるんだから、水をぶっかけたらエネルギーを供給するから逆効果と言うロジックは成り立たないw


154:2018/01/01(月) 08:27:54.09 ID:

太陽消したければ鉄を放り込めばいいって有名な話じゃないのか


159:2018/01/01(月) 18:15:21.75 ID:

今すぐじゃなくても良いんじゃない
太陽が死にかけのときとか


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