Io có phải là cỗ máy năng lượng ma thuật không?

Io nhận được sức nóng của núi lửa khi bị uốn cong bởi lực hấp dẫn của Sao Mộc, và điều này dường như sẽ tiếp diễn mãi mãi. Nghe có vẻ như là một nguồn năng lượng ma thuật, vì trọng lực của Jovian là vĩnh viễn và Io dường như vẫn ở trên quỹ đạo vĩnh viễn. Chúng ta đã khám phá ra phép thuật chưa?

Năng lượng thúc đẩy núi lửa của Io bắt nguồn từ năng lượng quỹ đạo của nó và (ở mức độ thấp hơn bởi năng lượng quỹ đạo của các mặt trăng khác và năng lượng quay của Sao Mộc). Các cơ chế tương tự cung cấp năng lượng cho núi lửa cryo trên Enceladus và các mặt trăng băng giá khác. Hồ chứa năng lượng quỹ đạo có sẵn là rất lớn so với yêu cầu để thúc đẩy hoạt động của núi lửa.

Điều này không ngụ ý rằng các tương tác hấp dẫn trên tất cả các mặt trăng trong hệ thống đang thay đổi quỹ đạo và quay của chúng, mặc dù chậm. Trong thời gian không giới hạn, quỹ đạo của Io có thể phân rã đến điểm rơi vào giới hạn Roche của sao Mộc và bị xé toạc.

(Lưu ý: câu trả lời Làm thế nào thủy triều có thể hạ thấp quỹ đạo của Io mô tả chính xác hơn điều này và chỉ ra rằng các lực thủy triều đang truyền năng lượng từ vòng quay của Sao Mộc sang quỹ đạo của các mặt trăng của nó, do đó, quỹ đạo của tôi về lâu dài sẽ lớn hơn (đến điểm của nó rời khỏi quỹ đạo Sao Mộc) chứ không phải phân rã.)

Và điều này dường như đi mãi mãi.

Không đúng hoàn toàn.

Io dường như vẫn ở trên quỹ đạo vĩnh viễn. Chúng ta đã khám phá ra phép thuật chưa?

Không và không.

Tốc độ quỹ đạo của Io là . Khối lượng của nó là m = 8,9319 ⋅ 10 22 k $v = 17.33 \mathrm{km/s}$$m = 8.9319 \cdot 10^{22} \mathrm{kg}$

Công thức cho động năng là: $E = m \cdot v^2 / 2$

Cắm các giá trị cho Io vào nó, tổng động năng của nó xấp xỉ Joule theo Wolfram Alpha . Đó là một lượng rất lớn RẤT năng lượng. Io có thể chi tiêu một phần nhỏ của nó để giữ ấm trong một thời gian rất dài mà không có thay đổi rõ rệt.$7 \cdot 10^{40}$

Nhưng vâng, trên quy mô thời gian của con người, nó trông giống như ma thuật.

Bạn thực sự không cần phải nhìn xa đến thế. Thủy triều ở đây trên Trái đất - dòng nước và dòng chảy - được "cung cấp năng lượng" bởi lực hấp dẫn của Mặt trăng của chúng ta. Nó không được biểu thị dưới dạng hoạt động nhiệt và núi lửa, nhưng các cơ chế giống như trên Io.

Tuy nhiên, năng lượng đó (có thể, và được biến thành điện bởi các nhà máy điện thủy triều ) không phải là "miễn phí". Trái đất được sử dụng để quay nhanh hơn (làm cho ngày ngắn hơn 24 giờ ngày nay) và mặt trăng thường ở gần hơn (nó vẫn trôi đi với tốc độ ~ 4 cm mỗi năm) ...

Io có phải là cỗ máy năng lượng ma thuật không?

Không, không phải vậy. Nguồn năng lượng của Io là vòng quay của Sao Mộc. Hãy nghĩ về Mặt trăng của chúng ta. Nó đang dần xoắn ốc ra khỏi Trái đất. Mặt trăng không phải là một cỗ máy năng lượng ma thuật. Nó đánh cắp động lượng góc và năng lượng quỹ đạo từ vòng quay của Trái đất. Trong khi việc truyền động lượng góc từ Trái đất sang Mặt trăng rất gần với sự chuyển đổi năng lượng thì không. Hệ thống Trái đất-Mặt trăng là tiêu tan.

Điều tương tự cũng xảy ra với Io và núi lửa của nó. Io đang rất chậm ăn cắp động lượng và năng lượng góc từ vòng quay của Sao Mộc, và trong quá trình đó, đã thổi một phần năng lượng bị đánh cắp đó vào không gian.

Một câu trả lời thế giới:

Về mặt "Năng lượng ma thuật" (Tôi ghét từ ma thuật, hãy nói năng lượng miễn phí)

Hãy nói rằng chúng ta có một thuộc địa cách xa Mặt trời. Sao Mộc hoạt động, hoặc, một hành tinh bên ngoài, thậm chí có thể là Hành tinh 9 lý thuyết, nơi các tấm năng lượng mặt trời sẽ khá vô nghĩa, nhiên liệu Uranium có thể khan hiếm và 3He cần thời gian để thu thập để hợp nhất, vì vậy chúng cần nguồn năng lượng.

Về lý thuyết, một thiết kế có thể được chế tạo bằng cách sử dụng vật liệu và các tiểu hành tinh lớn và cáp sợi carbon, và một loại cấu trúc nào đó có hình cầu bên ngoài trải dài và hình vuông trên một quỹ đạo, lý tưởng như Io, giữa hành tinh và mặt trăng lớn một số độ lệch tâm và biến thể sẽ được duy trì.

Sự kéo dài qua lại và khối lượng của lớp vỏ ngoài của vật thể này có thể kéo piston và tạo ra điện. Lượng điện sẽ phụ thuộc vào khối lượng và kích thước và tính linh hoạt của cấu trúc hình cầu và năng lượng sẽ đến từ một nguồn gần như vô hạn - năng lượng quay của hành tinh.

Cho dù một điều như vậy là thực tế là một câu hỏi khác. Tôi không biết nó có thực tế không, nhưng về mặt lý thuyết là có thể.

Bạn cũng cần một mặt trăng lớn, nếu không quỹ đạo sẽ quay tròn và năng lượng sẽ giảm. Nhưng một hệ thống Planet-Large Moon, có lẽ nó có thể hoạt động. Nhược điểm là rất nhiều năng lượng sẽ đi vào việc xây dựng thứ đó ngay từ đầu, tôi không chắc nó sẽ có giá trị.