XKCD 1944 は、「太陽の金は水よりも多い」と主張しています。海」。これは本当に本当ですか?

虹の終わり

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回答

太陽の質量は1.989×10 30 kgです。

太陽の元素の存在量は、金の割合を1×10 -7 にします * なので、1.989×10 21 kgの金の質量が残ります。

HowStuffWorksは、地球上に1.26×10 21 kgの水があり、そのうちの98%が海洋にある、つまり1.235×10 21 kgであると述べています。

これは、XKCDのステートメントが正しいことを意味します。太陽には海の水よりも1.6倍の金があります。

*彼らはWolframAlphaをソースとして引用しています。 SolarAbundance “Gold” を実行すると、この(質量)パーセンテージが確認されます。

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  • この計算には少なくとも2つの問題があります。(1)存在量のソースは、パーセンテージが質量であるか原子数であるかを'述べていません。 (2)質量のパーセンテージの場合、1 × 10 < sup >- 7 < / sup >%は、0.5 × 10 < sup > -7 < / sup >%および1.5 × 10 < sup > -7 < / sup >%なので、比率は0.8まで低くなり、1未満になります。
  • その金はどのようにしてそこに到達したのですか?私は、主系列星として、太陽が元素合成によって独自の金を作り出すことはできないという印象を受けています。ですから、太陽が最初に燃え始めたときに太陽の金が存在していたと思います。それは古い世代の超新星から来たに違いないと思いますか?
  • @ChocolateAndCheese正解です。事実上、ヘリウムより重い元素はすべて太陽(および太陽系の残りの部分)は古い星の残骸です。
  • @ピーターテイラー、同様に、XKCDの漫画は'かどうかを述べていませんそれは、質量または原子/分子の数によるものです。
  • @Octopusまたは体積によるものです。 2ポンドの金は1ポンドの海水よりもかなり小さいです。

回答

「太陽の元素の存在量-元素ハンドブック」、 KnowledgeDoor は、太陽の金の原子数の10を底とするログを主張しています水素の$ 10 ^ {12} $原子ごとに、$ 1.01 \ pm 0.15 $です。私がそれらの参照を正しく読んでいる場合、それは元素の存在量:隕石と太陽、アンダース、エドワード、およびNicolasGrevesse、 Geochimica et Cosmochimica Acta 、第53巻、第1号、1989年、197〜214頁、doi:10.1016 / 0016-7037(89)90286-X

金の原子量は水素の原子量の197ドル倍です(より正確な数値が利用可能ですが、原子比率の正確さを考えると無関係です)。つまり、水素$ 10 ^ {12} $ kgごとに$ 2020 $ kgの金が含まれます。つまり、他のすべての要素を無視し、太陽の質量に対して$ 1.99 \ times 10 ^ {30} $ kgで実行すると、$ 4 \ times10が含まれます。 ^ {21} $ kgの金。他の要素を考慮に入れると(ヘリウムは実際には重要です)、その値は$ 3 \ times 10 ^ {21} $ kgに減少します。

これは海の質量の約2倍であり、2に相当します。標準偏差($ \ log_ {10} 2 \約0.3 $対存在量のlog10値の標準偏差$ 0.15 $)。

コメント

  • 10 ^ 1.01の数値は、H = 10 ^ 12に対する光球内の存在量です。H以外の元素は、光球内で重力によって枯渇すると予想されるため、この数値は太陽全体を表すものではありません。 ここのセクション2.2.1.2.2を参照してください: par.nsf.gov/servlets/purl/10036398
  • @DavePhD、つまり これは過小評価であり、結論を強化していますか?
  • はい、過小評価です

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