Morte Nera

40° anniversario di Star Wars: quella non è la luna... ma se lo fosse?

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Quarant'anni fa questa settimana, me di 12 anni, mi sono seduto in un cinema per vedere cosa fosse Guerre stellari la cosa riguardava il film.

Due ore dopo, sono uscito stordito. Soffiato via. Per quel futuro adolescente, era praticamente l'apoteosi del mio nerdismo fantascientifico. Vedrai molti articoli sul film questa settimana, dato che è il 40nsanniversario della sua uscita nei cinema (anche se quanti di quei giovani l'hanno visto quando è stato presentato in anteprima, mi chiedo?). E poiché scrivo per Syfy Wire, è appropriato che mi unisca all'orda.

Ma mentre quegli altri scrittori parleranno di Jedi e personaggi e prequel e e e, io sono quello che sono. Quindi: parliamo di scienza*.



Parliamo di Morte Nera.

Ah sì, la superarma dell'Impero, il killer planetario mobile sferico che è diventato un'icona della malvagità. È così grande che Luke la scambia per una luna... beh, dice una piccola luna, ma ovviamente anche una piccola luna può essere abbastanza grande.

E questo mi ha fatto pensare (come dovrebbe fare la fantascienza). E se la Morte Nera? erano una luna? Come si implicherebbe? Quanto è lunatico (lunare? Mooneriffic?) è?

Cominciando dall'inizio. Cos'è una luna?

That's No Moon — Obi Wan Kenobi, che tecnicamente aveva ragione

seth meyers gioco di jones

In poche parole, una luna è un oggetto in orbita attorno a un altro oggetto più grande. L'esempio ovvio è la nostra luna, la Luna. Ha un diametro di circa 3450 chilometri (2160 miglia), mentre la Terra è più vicina a 13.000 km (8000 miglia). Quindi, la nostra Luna è, propriamente, una luna.

Tecnicamente, la Terra è una luna del Sole, ma nessuno la chiama davvero così. Tuttavia, molti asteroidi hanno lune. Così fanno molti (forse anche la maggior parte) dei mondi ghiacciati che orbitano attorno al Sole oltre Nettuno. Alla natura, a quanto pare, piace fare lune, anche su tutte le scale.

Anche gli umani lo fanno. All'alba dell'era spaziale, i satelliti venivano talvolta chiamati lune artificiali, il che ha una divertente atmosfera retrò, ma nessuno li chiama più così. Tuttavia, la Morte Nera conterà, fintanto che orbita attorno a un pianeta. Quindi, per essere onesti, quando Han, Luke, Obi Wan e Chewie lo incontrano per la prima volta, e Obi Wan fa la sua famosa espressione, non lo era una luna. Ma, più avanti nel film, ha orbitato attorno a Yavin, quindi per quella parte, è... era .

Non esiste un vero limite inferiore alle dimensioni di una luna naturale; almeno nessuno che possiamo definire. Quindi, come si confronta la Morte Nera con una vera luna?

Battaglia della Morte NeraIngrandire

Questo dovrebbe finire bene. Credito: Starwars.com

Taglia le chiacchiere, Rosso 2

Jack Frost (1997 film)

Quanto è grande la Morte Nera?

Anche se non viene mai detto esplicitamente nei film, the battlestation è considerata essere circa 160 chilometri (100 miglia) di diametro, che mi sembra giusto dato come è rappresentato sullo schermo (anche se, potrebbe essere stato più grande ). È davvero grande per un artefatto costruito.

Ma per un satellite naturale? Ci sono almeno 30 lune nel nostro sistema solare più grandi della Morte Nera . Sarebbe posizionato proprio sotto la luna di Urano Puck in quella lista. Vader potrebbe pensare che la sua arma sia impressionante ( più impressionante), ma la natura lo fa facilmente battere.

E non sono un Jedi, ma devo sottolineare che, anche da lontano, un astronomo esperto saprebbe che c'è qualcosa di strano in quella piccola luna. Il problema, vedete, è l'equilibrio idrostatico. È un termine di fantasia il che significa che l'autogravità di un oggetto (la sua stessa gravità che agisce sul materiale che lo compone) è in equilibrio con la pressione all'interno di un oggetto che lo sostiene.

Pensala in questo modo: se prendi un mucchio di terra e aggiungi altra terra, diventerà più grande finché la forza del peso della terra non supererà l'attrito e altre forze che mantengono la forma del mucchio. Le cose scorreranno verso il basso o collasseranno. Se lo fai su una scala molto più grande, come quella di una luna o di un pianeta, a un certo punto diventerà abbastanza grande che il materiale che costituisce l'oggetto non sarà in grado di resistere alla propria gravità e si formerà stesso in una sfera (perché la gravità tira tutto verso il centro dell'oggetto).

Quanto grande deve essere l'oggetto per rimodellarsi a causa dell'equilibrio idrostatico dipende da ciò di cui è fatto. Il ghiaccio è meno rigido della roccia o del metallo, quindi scorre più facilmente e si scopre che un oggetto da 200 a 400 km di diametro si formerà in una sfera. Se è roccia dovrà essere un po' più grande, forse 600 km, e per un oggetto metallico dovrebbe essere ancora più grande.

Vedi il problema? Non appena il Millennium Falcon ha individuato la Morte Nera quando sono usciti dall'iperspazio tra le macerie che un tempo erano Alderaan, un astronomo avrebbe capito subito che non poteva essere una luna. Invece, hanno seguito il caccia TIE troppo a lungo e sono stati catturati. Alla fine ha funzionato bene, ma se avessero avuto un astronomo a bordo, si sarebbero potuti risparmiare molti sforzi.

Ricostruita la Morte NeraIngrandire

'Questo non ha uno scarico! Non c'è modo che i ribelli possano entrare!' Credito: Starwars.com

Il risveglio della massa x dell'accelerazione

Quindi bene, la Morte Nera è ovviamente artificiale, dal momento che è troppo piccola per aver formato una sfera da sola (e a proposito, una sfera è la forma più economica per creare una grande nave; ha il volume maggiore per una data quantità di materiale). Ma come si confronta con le altre lune? Voglio dire, potresti, adeguatamente equipaggiato, fare una passeggiata sulla superficie della nostra Luna. Ne abbiamo la prova! Ma potresti farlo sulla Morte Nera?

Innanzitutto, non sono sicuro che avresti bisogno di farlo. Una cosa che ha la Morte Nera è lo spazio: ricorda la tua geometria del liceo ? Il volume della Morte Nera è finito due milioni chilometri cubi.

È un sacco di spazio per respirare. Beh, non letteralmente. La Wiki di Star Wars dice che c'è una crosta (in realtà, un guscio sferico che comprende gli strati superiori della Morte Nera) spessa diversi chilometri, che è la regione abitata della stazione. Non è specificato cosa significhi diversi, ma diciamo che è profondo tra i tre e i cinque chilometri. Ciò significa che il volume di appena lo strato superiore abitabile è 200.000 - 400.000 km cubi.

OK, quello è molto spazio per respirare. Anche se assumiamo un equipaggio di un paio di milioni di persone (di nuovo, come affermato da Wookieepedia), è più che sufficiente spazio di manovra. Nei film non è chiaro come sostengano una tale popolazione: i replicatori non fanno parte del canone, quindi o coltivano cibo lì (plausibile) o lo spediscono dentro. Una persona mangia circa due chili di cibo ogni giorno, quindi noi' stiamo parlando di 4000 tonnellate di solo cibo consumato sulla Morte Nera ogni giorno. Può sembrare molto, ma, supponendo che abbia la stessa densità approssimativa dell'acqua - una tonnellata per metro cubo r - è solo un cubo di 16 metri di lato . Tale importo potrebbe essere spedito facilmente da un mercantile ogni giorno. Anche se supponiamo che vorrebbero avere una scorta di cibo per diversi mesi (è una nave da guerra, dopotutto) quel guscio superiore non ha altro che spazio. Potevano facilmente conservare cibo e acqua che sarebbero durati per mesi. Decenni.

Immagino che possano riciclare acqua e aria indefinitamente abbastanza facilmente; abbiamo quasi la tecnologia per farlo ora. Quindi la Morte Nera non ha problemi a supportare il suo enorme equipaggio.

Piani della Morte NeraIngrandire

Sembra che ci sia molto spazio lì dentro. Credito: Starwars.com

Ma se soffri di claustrofobia e vuoi uscire un po' per una passeggiata in superficie, cosa succede? Hanno la gravità artificiale all'interno della Morte Nera, ma che dire? fuori da ? Ci sarebbe abbastanza gravità solo dalla sua massa per fare una passeggiata lungo il guscio esterno? Ho sentito che la trincea equatoriale è una bella struttura costituzionale, se riesci a evitare i costanti attacchi di Ala-X.

Bene vediamo. La gravità che sentiresti tirando sullo scafo esterno della Morte Nera dipende dalle sue dimensioni (che sappiamo) e dalla sua massa. È più difficile. Non sappiamo di cosa sia fatto, o quanta di quella roba ci sia dentro. Se fosse una palla di metallo solido, ad esempio, potremmo moltiplicare il volume per la densità media del metallo per ottenere la sua massa.

Ma è fatto di qualcos'altro ( un certo acciaio , a quanto pare, anche se purtroppo le caratteristiche fisiche di tale sostanza non sono disponibili). E non è chiaro quanto della stazione fosse spazio vuoto e quanto fosse solido; una stanza è per lo più spazio vuoto anche se le pareti sono spesse. Nel Il ritorno dello Jedi , il centro viene mostrato come per lo più vuoto e apparentemente largo molti chilometri... ma questo è un volume piccolo rispetto all'intera faccenda.

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Quindi, facciamolo in tre modi: primo, supponiamo che sia una palla solida, proprio come limite superiore alla sua massa (e supponiamo che il quadanium abbia la stessa densità dell'acciaio; 8 tonnellate per metro cubo). Secondo, supponiamo che sia il 10% di quadranio in massa. Terzo — e ringrazio il mio amico Randall Munroe per questa idea, mentre ci stavamo divertendo a discuterne l'altra sera - supponiamo che abbia la stessa densità complessiva di un'altra enorme macchina da guerra in metallo da combattimento: una portaerei. Ho giocato un po' con i calcoli per questo, e ho scoperto che è sorprendentemente leggero 200 kg per metro cubo! Può sembrare basso, ma mi è venuto in mente che per galleggiare deve essere meno denso dell'acqua (una tonnellata per metro cubo) e un tipico vettore galleggia piuttosto in alto. Quindi, mi sembra giusto.

Moltiplicando il tutto , ho dei numeri interessanti.

Se è una sfera d'acciaio solida - la possibilità più densa, e quindi quella con la gravità più alta - avrà una gravità superficiale di solo il 2% circa di quella terrestre! Se fossi sulla superficie della Morte Nera, peserei circa tre chili.

E questo è nella migliore delle ipotesi. Se è il 10% di quadranio, la gravità superficiale è circa lo 0,2% di quella terrestre. Se è la densità di una portaerei, peseresti un minuscolo 0,04% di quello che fai sulla Terra. Per me, questo è circa un'oncia.

Sarebbe davvero difficile ottenere trazione se pesassi così poco. Camminare sarebbe difficile a meno che tu non avessi stivali magnetici, supponendo che l'acciaio quadranio sia ferromagnetico.

La cosa divertente è che anche una piccola luna ha più gravità, perché sono molto più grandi. Con premeditazione, scegliamo la luna di Saturno Mimas con cui confrontare la Morte Nera; a 400 km di diametro Mimas è circa la luna più piccola che puoi avere ed essere ancora una sfera. La sua densità è di circa 1,15 tonnellate per metro cubo; è principalmente ghiaccio d'acqua con un po' di roccia mescolata.

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Sulla sua superficie, peseresti circa lo 0,65% di quello che fai sulla Terra. È ancora quattro volte quello che ti sentiresti sulla superficie di una realistica Morte Nera. Il ghiaccio è meno denso dell'acciaio, ma Mimas è solido e ha molta più massa.

La gravità della Morte Nera è così piccola che se dovesse orbitare attorno alla Terra dove si trova la Luna, non noteremmo quasi alcuna differenza. La Luna è 40.000 volte più massiccia della Morte Nera! Quindi, ancora una volta, la natura vince.

Il mio consiglio: se vuoi fare una passeggiata mentre visiti la Morte Nera, resta dentro.

E oh, una cosa: se la Morte Nera ha il 10% di quadranio in massa (cioè una densità di circa 800 chili per metro cubo), o la stessa densità di una portaerei, galleggerebbe anche lei! Ci sarebbero degli effetti strani dove sarebbe la linea di galleggiamento; la stazione spaziale avrebbe abbastanza gravità da sollevare un po' l'acqua intorno ad essa. Ma ancora, galleggiava.

La Morte Nera fluttuanteIngrandire

Speriamo che la luce di scarico sia sopra la linea di galleggiamento. Credito: Starwars.com / Phil Plait

Ops, errore mio. Quella è una luna.

Voglio lasciarti con un pensiero divertente. La Morte Nera ha una superarma, quella che viene chiamata un superlaser, in grado di distruggere i pianeti. Nella vita reale, non funzionerà; l'energia necessaria per far esplodere completamente un pianeta è davvero enorme, come la quantità che il Sole emette in più di una settimana (in Il Risveglio della Forza la nuova superarma risucchia una stella per ottenerne tutta l'energia; Non sono sicuro che potrebbe funzionare esattamente, ma questa è la giusta scala di pensiero). Ad ogni modo, se sei interessato a questo, un astronomo con cui ho familiarità ha scritto su questo argomento su questo stesso sito qualche anno fa.

Questa superarma appare come un gigantesco piatto curvo incastonato nell'emisfero settentrionale (o superiore) della Morte Nera. Ecco la parte divertente: guarda questa immagine della suddetta luna di Saturno Mimas:

mimiIngrandire

La luna di Saturno Mimas, che può sembrare vagamente familiare. Credito: NASA/JPL/Istituto di scienze spaziali

Sì, sembra familiare, vero? Il cratere, chiamato Herschel, ha un diametro di 130 km. È un cratere da impatto, e se qualunque cosa avesse colpito Mimas fosse stata un po' più grande, o si fosse mossa più velocemente, avrebbe frantumato la luna! In modo divertente, forse, un'altra luna di Saturno, Tetide, sembra molto simile.

cosa c'è dall'altra parte di un buco nero?

Amo l'ironia di questo. Entrambi sembrano la Morte Nera, un'arma destinata a distruggere i mondi. Ma il motivo per cui lo fanno è a causa dei giganteschi crateri da impatto che hanno quasi distrutto le lune, loro stessi! E infatti, se davvero volevi spazzare via un pianeta, spingerci dentro una luna è un'idea molto migliore che usare una superarma. Com'è per l'ironia?

L'umorismo sull'astronomia è strano.

maggio 40nsStare con te

Quindi, ecco qua. La Morte Nera potrebbe essere l'arma più temuta della galassia, ma in realtà è piuttosto debole rispetto anche alla luna più piccola e con la densità più bassa che puoi trovare. È divertente come la natura possa annientare completamente i nostri tentativi più audaci di essere dominanti. È sempre stato così.

Ma ovviamente non è questa la cosa veramente importante. Ciò che rende la Morte Nera così iconica non sono solo le sue dimensioni (che è comunque difficile da comprendere), ma la sua forma, il suo design, le implicazioni di chi è a bordo. Diamine, trovo Darth Vader più minaccioso della Morte Nera, perché la sua minaccia è più personale, più palpabile, di qualsiasi enorme pezzo di costruzione. E alla fine, questo è ciò che rende comunque migliore la narrazione.

Quindi, se decidi di rivedere il classico Guerre stellari film originale oggi per celebrare l'anniversario, fallo nella consapevolezza che la natura potrebbe averci sopraffatti e sopraffatti in numero, ma quando si tratta della nostra finzione, sono i personaggi e le storie che contano. Ecco perché stiamo ancora guardando Guerre stellari film dopo 40 anni.

*A proposito, ho scritto di recente su alcune delle scienze di Star Wars, discutendo se è davvero in una galassia molto lontana, o se forse George Lucas stava facendo una cosa veloce e pianificava che si svolgesse nella nostra Via Lattea tutto lungo. Conclusione: spoiler, tesoro. Clicca sul link e scoprilo.



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