Скільки золота у нас на сонці?

128

XKCD 1944 р. Стверджує, що "на сонці більше золота, ніж води в Світовому океані". Це справді правда?

the-sun

Хто тут наважиться суперечити xkcd.com? :-)

— StephenG

Введіть текст для людей, які не хочуть натискати на XKCD: "Сітківка - це відкрита поверхня мозку, тому якщо ви думаєте про горщик із золотом, дивлячись на веселку, то такий є на БІЛЬШІХ кінцях".

— JPhi1618

Це вже було пояснено на explainxkcd.com/wiki/index.php/1944

— VSZ

@StephenG Наскільки я ненавиджу суперечити XKCD, це не так, як працюють веселки. Ви не отримаєте часткової веселки, якщо у правильному положенні просто хмара. Це повинні бути краплі дощу.

— Містер Лістер

Також обговорювались на форумі xkcd .

— Райдрі

Відповіді:

111

Маса сонця 1,989 × 10 ³⁰ кг.

Насиченість на Сонці елементів дає відсоток 1 × 10 ^-7 % на золото ^* , так що ви залишаєте масу 1,989 × 10 ²¹ кг золота.

HowStuffWorks стверджує, що на Землі є 1,26 × 10 ²¹ кг води, з яких 98% - в Світовому океані, тобто 1,235 × 10 ²¹ кг.

Це означає, що твердження XKCD є правдивим: на сонці в 1,6 раза більше золота, ніж води в океанах.

^{* Вони наводять WolframAlpha як своє джерело. Виконання SolarAbundance "Gold" там підтверджує цей (масовий) відсоток.}

— Ян Догген
джерело

З цим розрахунком існують щонайменше дві проблеми: (1) Джерело достатку не говорить про те, відсоток маси чи кількості атомів; (2) якщо це відсоток маси, 1 × 10 -7 % означає десь від 0,5 × 10 -7 % та 1,5 × 10 -7 %, тому частка може бути такою низькою, як 0,8, що менше 1.

— Пітер Тейлор

Як це золото потрапило туди? Мені здається, що, як головна зірка послідовності, Сонце не може створити власне золото шляхом синтезу елементів. Тож я здогадуюсь, що золото на сонці було присутнє, коли сонце вперше палало, і я думаю, воно повинно походити від наднових старшого покоління?

— ChocolateAndCeese

@ChocolateAndCheese Правильно, практично всі елементи, важчі за Гелій на Сонці (та решта Сонячної системи), є залишками старих зірок.

— Ден Нелі

@ Пітер Тейлор, аналогічно, мультфільм XKCD не вказує, чи більше він за масою, чи більше за кількістю атомів / молекул.

— Восьминіг

@ Октопод або за обсягом. 2 фунти золота зовсім трохи менше, ніж 1 фунт морської води.

— користувачLTK

"Достаток елементів на Сонці - Посібник з елементами", KnowledgeDoor стверджує, що основна 10 лог числа атомів золота на Сонці на кожні атомів водню становить . Якщо я читаю їх посилання правильно, це з достатку елементів: Метеорит і Сонячний , Андерс, Едвард і Ніколя Гревессе, Geochimica et Cosmochimica Acta , том 53, № 1, 1989, с. 197–214, дой: 10.1016 / 0016-7037 (89) 90286-X $10^{12}$ $1.01 \pm 0.15$

Атомна маса золота в разів перевищує атомну масу водню (точніші цифри доступні, але не мають значення з огляду на точність атомних пропорцій). Отже, кг золота на кожні кг водню, це означає, що ігноруючи всі інші елементи та працюючи з масою Сонця кг, він містить кг золота. Враховуючи інші елементи - гелій насправді значний - зменшує цю величину до кг. $197$ $2020$ $10^{12}$ $1.99 \times 10^{30}$ $4 \times 10^{21}$ $3 \times 10^{21}$

Це приблизно вдвічі більше, ніж маса океану, що відповідає 2 стандартним відхиленням ( проти стандартного відхилення у величині лога 10 величини). $\log_{10} 2 \approx 0.3$ $0.15$

— Пітер Тейлор
джерело

Число 10 ^ 1,01 - це численність у фотосфері відносно Н = 10 ^ 12. Очікується, що в фотосфері гравітаційно виснажені елементи, окрім Н, тому це число не є репрезентативним для всього сонця. Дивіться розділ 2.2.1.2.2 тут: par.nsf.gov/servlets/purl/10036398

— DavePhD

@DavePhD, тобто іншими словами, це недооцінка, що підсилює висновок?

— Пітер Тейлор

так, недооцінка

— DavePhD