XKCD 1944 beweert dat er “meer goud in de zon is dan water in de oceanen “. Is dit echt waar?
Reacties
- Wie zou hier xkcd.com durven tegenspreken? 🙂
- Alt-tekst voor mensen die niet ' willen doorklikken naar XKCD: " Het netvlies is het blootgestelde oppervlak van de hersenen, dus als je aan een pot met goud denkt terwijl je naar een regenboog kijkt, dan is er ' een aan BEIDE uiteinden. "
- Het werd al uitgelegd op explainxkcd.com/wiki/index.php/1944
- @StephenG Hoewel ik er een hekel aan heb XKCD tegen te spreken, is dat ' niet hoe regenbogen werken. Je ' krijgt geen gedeeltelijke regenboog als er ' gewoon een wolk op de juiste positie is. Het moeten regendruppels zijn.
- Ook besproken in het xkcd-forum .
Answer
De massa van de zon is 1.989 × 10 30 kg.
Overvloed in de zon van de elementen geeft een percentage van 1 × 10 -7 % voor goud * , zodat je een massa van 1.989 × 10 21 kg goud overhoudt.
HowStuffWorks stelt dat er 1,26 × 10 21 kg water op aarde is, waarvan 98% in de oceanen, dus 1,235 × 10 21 kg.
Dit zou betekenen dat de XKCD-verklaring waar is: er is 1,6 keer zoveel goud in de zon als er water in de oceanen is.
* Ze noemen WolframAlpha als hun bron . Het uitvoeren van SolarAbundance “Gold” daar bevestigt dit (massa) percentage.
Reacties
- Er zijn tenminste twee problemen met die berekening: (1) De bron voor overvloed zegt niet ' of het percentage een massa of een aantal atomen is; (2) als het percentage van de massa is, 1 × 10 < sup > – 7 < / sup >% betekent ergens tussen 0,5 × 10 < sup > -7 < / sup >% en 1.5 × 10 < sup > -7 < / sup >%, dus de verhouding kan zo laag zijn als 0,8, wat minder is dan 1.
- Hoe is dat goud daar terechtgekomen? Ik heb de indruk dat de zon als hoofdreeksster geen eigen goud kan creëren door middel van elementensynthese. Dus ik vermoed dat het goud in de zon aanwezig was toen de zon voor het eerst begon te branden, en ik denk dat het afkomstig moet zijn van supernovae van een oudere generatie?
- @ChocolateAndCheese Correct, vrijwel alle elementen zwaarder dan Helium in de zon (en de rest van het zonnestelsel) zijn de overblijfselen van oudere sterren.
- @ Peter Taylor, evenzo geeft de XKCD-cartoon ' t aan of het is meer in massa of meer in aantal atomen / moleculen.
- @Octopus of in volume. 2 pond goud is een stuk kleiner dan 1 pond zeewater.
Answer
“Element Abundances in the Sun – The Elements Handbook”, KnowledgeDoor beweert dat de basis 10 van het aantal goudatomen in de zon voor elke $ 10 ^ {12} $ waterstofatomen is $ 1,01 \ pm 0,15 $. Als ik “hun referenties correct lees, is dat” van Overvloed van de elementen: Meteoritisch en zonne-energie , Anders, Edward, en Nicolas Grevesse, Geochimica et Cosmochimica Acta , volume 53, nummer 1, 1989, pp. 197-214, doi: 10.1016 / 0016-7037 (89) 90286-X
De atomaire massa van goud is $ 197 $ maal de atomaire massa van waterstof (nauwkeuriger cijfers zijn beschikbaar, maar niet relevant gezien de nauwkeurigheid van de atomaire verhoudingen). Dus $ 2020 $ kg goud voor elke $ 10 ^ {12} $ kg waterstof, wat inhoudt dat het negeren van alle andere elementen en rennen met $ 1,99 \ maal 10 ^ {30} $ kg voor de massa van de zon, $ 4 \ maal 10 bevat ^ {21} $ kg goud. Door rekening te houden met andere elementen – helium is eigenlijk significant – wordt die waarde teruggebracht tot $ 3 \ maal 10 ^ {21} $ kg.
Dit is ongeveer twee keer zo veel als de massa van de oceaan, wat overeenkomt met 2 standaarddeviaties ($ \ log_ {10} 2 \ ongeveer 0,3 $ versus de standaarddeviatie van $ 0,15 $ in de log 10-waarde van de overvloed).
Opmerkingen
- Het getal 10 ^ 1,01 is de hoeveelheid in de fotosfeer ten opzichte van H = 10 ^ 12.Andere elementen dan H zullen naar verwachting door de zwaartekracht uitgeput raken in de fotosfeer, dus dit aantal is niet representatief voor de hele zon. Zie sectie 2.2.1.2.2 hier: par.nsf.gov/servlets/purl/10036398
- @DavePhD, dus met andere woorden dit is een onderschatting, wat de conclusie versterkt?
- ja, een onderschatting