Có bao nhiêu vàng trong mặt trời của chúng ta?

128

XKCD 1944 tuyên bố rằng "có nhiều vàng trong mặt trời hơn nước trong các đại dương". Điều này có thực sự đúng không?

the-sun

— Jakub Šturc
nguồn

Ai ở đây sẽ dám mâu thuẫn với xkcd.com? :-)

— StephenG

Văn bản thay thế cho những người không muốn nhấp qua XKCD: "Võng mạc là bề mặt tiếp xúc của não, vì vậy nếu bạn nghĩ về một nồi vàng trong khi nhìn vào cầu vồng, thì sẽ có một cái ở cả hai đầu."

— JPhi1618

Nó đã được giải thích trên giải thíchxkcd.com/wiki/index.php/1944

— vsz

@StephenG Nhiều khi tôi ghét mâu thuẫn với XKCD, đó không phải là cách cầu vồng hoạt động. Bạn không nhận được cầu vồng một phần nếu chỉ đơn giản là một đám mây ở đúng vị trí. Nó phải là những hạt mưa.

— Ông Lister

Cũng thảo luận trong diễn đàn xkcd .

— Raidri

Câu trả lời:

111

Khối lượng của mặt trời là 1.989 × 10 ³⁰ kg.

Sự phong phú trong Mặt trời của các nguyên tố mang lại tỷ lệ phần trăm 1 × 10 ^-7 % cho vàng ^* , do đó khiến bạn có khối lượng 1.989 × 10 ²¹ kg vàng.

HowStuffWorks tuyên bố rằng có 1,26 × 10 ²¹ kg nước trên Trái đất, trong đó 98% là ở các đại dương, tức là 1,235 × 10 ²¹ kg.

Điều này có nghĩa là tuyên bố XKCD là đúng: có lượng vàng trong mặt trời gấp 1,6 lần so với nước trong đại dương.

^{* Họ trích dẫn WolframAlpha là nguồn của họ. Việc thực hiện "Vàng" SolarAdundance đã xác nhận tỷ lệ phần trăm (khối lượng) này.}

— Jan Doggen
nguồn

Có ít nhất hai vấn đề với tính toán đó: (1) Nguồn cho sự phong phú không cho biết tỷ lệ phần trăm là khối lượng hay số lượng nguyên tử; (2) nếu là tỷ lệ phần trăm khối lượng, 1 × 10 -7 % có nghĩa là khoảng 0,5 × 10 -7 % và 1,5 × 10 -7 %, vì vậy tỷ lệ này có thể thấp tới 0,8, nhỏ hơn 1.

— Peter Taylor

Làm thế nào mà vàng có được ở đó? Tôi có ấn tượng rằng, là một ngôi sao theo trình tự chính, mặt trời không thể tạo ra vàng của riêng mình thông qua tổng hợp nguyên tố. Vì vậy, tôi đoán rằng vàng trong mặt trời đã có mặt khi mặt trời bắt đầu cháy, và tôi đoán nó phải đến từ siêu tân tinh thế hệ cũ?

— ChocolateAndCheese

@ChocolateAndCheese Đúng, hầu như tất cả các nguyên tố nặng hơn Helium trong Mặt trời (và phần còn lại của hệ mặt trời) là phần còn lại của các ngôi sao cũ.

— Dan Neely

@ Peter Taylor, tương tự, phim hoạt hình XKCD không nói rõ là nó nhiều hơn theo khối lượng hay nhiều hơn theo số lượng nguyên tử / phân tử.

— Bạch tuộc

@Octopus hoặc theo khối lượng. 2 lbs vàng nhỏ hơn một chút so với 1 lb nước biển.

— dùngLTK

$10^{12}$ $1.01 \pm 0.15$

$197$ $2020$ $10^{12}$ $1.99 \times 10^{30}$ $4 \times 10^{21}$ $3 \times 10^{21}$

$\log_{10} 2 \approx 0.3$ $0.15$

— Peter Taylor
nguồn

Số 10 ^ 1,01 là sự phong phú trong không gian ảnh so với H = 10 ^ 12. Các yếu tố khác ngoài H dự kiến sẽ bị suy giảm trọng lực trong ảnh toàn cảnh, vì vậy con số này không đại diện cho toàn bộ mặt trời. Xem phần 2.2.1.2.2 tại đây: par.nsf.gov/servlets/purl/10036398

— DavePhD

@DavePhD, vậy nói cách khác đây là một ước tính thấp, củng cố kết luận?

— Peter Taylor

vâng, đánh giá thấp

— DavePhD