「死の星」は本当に惑星を破壊することができるだろうか?

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数え切れないほどのSFファンは、有名なシーンを鮮やかに思い出します スターウォーズ デススターは惑星オルデランを抹消します。

レイチェスター大学の研究者は、SFファンの深夜のカフェインを燃料とする多くの議論を反映して、次の質問をします。

小さな月サイズの戦闘ステーションは、地球サイズの惑星を破壊するのに十分なエネルギーを生成できますか?

David Boulderston(レスター大学)の論文が、まさにその質問に答えようとしています。まず、初心者のために、一体何がデス・スターなのか?

による スターウォーズ 伝承、DS-1オービタルバトルステーション、またはデススターは、恐怖を銀河全体に広めるように設計された月サイズのバトルステーションです。上の画像は、スターウォーズエピソードIV:新しい希望(1977)に登場したデススターを示しています。デススターの主な武器は、1回の爆破で惑星を破壊できるスーパーレーザーとして描かれています。

ボルダーストンは、スーパーレーザーで惑星を破壊するためにデススターが必要とするエネルギーの量を見積もることができると主張しています。ただし、エネルギー要件を考え出すために、いくつかの前提条件があります。

まず第一に、ボルダーストンは、アルデラーンには惑星の「デフレクター」シールドは一切ないと想定しました。 2つ目の仮定は、惑星は均一な密度の固体であるということです。オルデラン自体に関する情報がないため、惑星の複雑な内部は基本的に無視されます。地球の質量と直径に基づく理想化された球体モデルを使用すると、次の簡単な方程式を使用して、オルデランの重力結合エネルギーを決定することができました。

U = 3GMp2
——
5Rp

ここで、Gは重力定数(6.673×10-11)、Mp は惑星質量であり、Rp 惑星の半径です。地球の質量と半径を使用すると、必要なエネルギーは2.25 x 10になります。32 ジュール。ジュピターのデータを使用すると、必要なエネルギーは最大2 x 10になります36 ジュール。

ボールダーストンはそれを主張している( スターウォーズ 伝承)デススターは「ハイパーマター」リアクターによって駆動され、いくつかのメインシーケンススターのエネルギー出力を持っています。太陽の出力が約3 x 10であることを考えると26 1秒あたりのジュール。これは、デススターの原子炉がスーパーレーザーに電力を供給できるという合理的な仮定です。

惑星の簡略化されたモデルを使用しているにもかかわらず、ボルダーストーンは、Death Starの主動力原子炉はいくつかの主系列星に等しいエネルギー出力を持っているので、簡略化されたモデルは使用するのに合理的であると述べています。地球の正確な構成が上記の方程式で使用されたとしても、惑星を破壊するために必要なエネルギーは、数桁の大きさの影響を受けるだけで、デススターのパワーバジェットの範囲内です。

ボルダーストーンは、木星サイズの惑星を破壊するために必要なエネルギーはデススターにかなりの負担をかけると繰り返し述べた。ジュピターのような惑星を破壊するために、重要なシステムと生命維持からのすべての力(補助EPS導管からの再ルーティングなし–それは スタートレック hack!)が必要ですが、これは必ずしも可能ではありません。

ボルダーストーンの結論は、その主な動力源を考えると、デススターは確かに地球のような惑星を破壊する可能性があるということです。デススターは地球サイズの惑星を破壊することができますが、木星サイズの惑星は困難な挑戦であり、銀河帝国は星を破壊するためにサンクラッシャーを使用することに頼る必要があります。

ボールダーストーンの論文を読みたい場合は、https://physics.le.ac.uk/journals/index.php/pst/article/view/328/195からアクセスできます。

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