Las respuestas anteriores parecen haberlo descartado para un tifón, pero consideremos lo que se necesitaría para vaporizar un tsunami para que aprendamos algo.
Primero, creo que deberíamos calcular la potencia radiativa por unidad de área del sol que llega a la tierra.
Para abordar este problema, aproximaremos el sol como un cuerpo negro de temperatura 5778 K. Creo que no es una mala aproximación para nuestros propósitos.
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Según la ley de Stefan-Boltzmann, sabemos que el poder emisivo de un cuerpo negro viene dado por:
[matemáticas] \ sigma T ^ 4 [/ matemáticas]
Tenga en cuenta que esto es potencia por unidad de área.
La constante de proporcionalidad [matemática] \ sigma [/ matemática] es aproximadamente 5.67 [matemática] \ veces 10 ^ {- 8} [/ matemática]
Para obtener potencia total, debemos multiplicar por el área del sol:
[matemáticas] 4 \ pi r_ {Sol} ^ 2 [/ matemáticas]
donde [math] r_ {Sun} [/ math] es el radio del sol.
Así que ahora tenemos el poder emisivo del sol. Queremos la potencia por unidad de área a la distancia del satélite, por lo que debemos dividir por el área de la superficie de la esfera con la que esta área se ha extendido para cuando algo llegue al satélite. Esta es la esfera con radio igual a la distancia del sol a la Tierra menos la altura a la que el satélite está en órbita (si suponemos que todo está bien alineado, lo haré).
[matemáticas] Área = 4 \ pi d_ {Sáb} ^ 2 [/ matemáticas]
donde [math] d_ {Sat} [/ math] es la distancia del sol al satélite.
Esto nos deja con poder por unidad de área a la distancia de la Tierra:
[math] \ frac {r_ {Sun} ^ 2} {d_ {Sat} ^ 2} \ sigmaT ^ 4 [/ math]
Ahora, ¿qué pasa con nuestro tsunami?
Estoy lejos de ser un experto en tsunamis, pero en física lo que hacemos a menudo es algo llamado estimación de Fermi. Todo se reduce a una suposición educada de la magnitud de cada cantidad involucrada. Estoy interesado en el volumen de un tsunami. Bueno, sé la densidad del agua, pero no tengo una buena idea sobre las dimensiones de un tsunami. Sin embargo, si puedo adivinar el orden de magnitud de la altura, el ancho y el largo, probablemente pueda obtener un número dentro de un orden de magnitud.
En cuanto a la altura del tsunami, he leído que esto varía mucho, pero la mayoría de los tsunamis no tienen más de 1 metro de altura. Seguramente algunos son significativamente más grandes, pero construyamos un tsunami modesto para darle una mejor oportunidad a nuestro satélite.
Mis conjeturas son:
Altura bajo pedido 1 m, ancho bajo pedido 1 m, longitud bajo pedido 1 km. Si no cree que estas sean buenas suposiciones, espero haber sido lo suficientemente claro en mi procedimiento para que pueda usar el suyo.
Eso nos da un volumen de 1x1x1000 [matemática] m ^ 3 [/ matemática].
Luego necesitamos algo llamado calor específico. El calor específico de una sustancia es la cantidad de energía que se necesita para elevar 1 gramo de esa sustancia en 1 grado Celsius. El agua tiene un calor específico de 4.18 julios por gramo, también conocido como .00418 julios de energía para elevar un kilogramo de agua en un grado.
Como el agua tiene una densidad agradable de aproximadamente 1000 kg / [matemáticas] m ^ 3 [/ matemáticas] obtenemos 1,000,000 kg de agua, ¡incluso para nuestro modesto tsunami!
Suponiendo que la temperatura del océano es de aproximadamente 32 grados C, necesitamos elevar esa ola 68 grados para que todo hierva.
¿Cuánta energía toma eso? Vamos a averiguar:
4180 * 1000000 = 4180000000 julios por grado C.
4180000000 * 68 = 284,240,000,000 Julios en total.
Ahora, ¿cómo nos imaginamos esto en el contexto del poder radiativo del sol? Más aproximaciones! Imaginemos que nuestro satélite es realmente perfecto, y simplemente actúa como una lente que enfoca toda la luz solar que lo golpea en un haz agradable. Creo que un área de superficie razonable para nuestro satélite es 10 [matemáticas] m ^ 2 [/ matemáticas]. Eso es bastante grande, pero entretengamos la idea.
Recordemos que la potencia por unidad de área a la distancia del satélite fue:
[math] \ frac {r_ {Sun} ^ 2} {d_ {Sat} ^ 2} \ sigma T ^ 4 [/ math]
[matemática] d_ {Sat} = 149,598,000 km [/ matemática] – [matemática] 2000 km = 149, 596,000 km [/ matemática]
[matemáticas] r_ {Sol} = 700,000 km [/ matemáticas]
T = 5778 K
[matemáticas] \ sigma = 5.67 * 10 ^ {- 8} [/ matemáticas]
y finalmente, el área de nuestro satélite es aproximadamente 10 [matemática] m ^ 2 [/ matemática]
Al conectar estos números para encontrar la energía solar que llega a nuestro satélite, obtenemos:
[matemática] \ frac {700,000 ^ 2} {149, 596,000 ^ 2} * 5.67 * 10 ^ {- 8} * (5778) ^ 4 * 10 [/ matemática] = aproximadamente 14,000 vatios o julios por segundo. 14,000 Watts proporcionarían nuestro requerimiento de ~ 280,000,000,000 Julios en solo aproximadamente 20000000, segundos o .6 años. No dados.
Ahora, desafortunadamente ignoré un gran factor. La luz del sol que se proyectaría a través de la atmósfera de la Tierra . Sin embargo, después de una búsqueda en Google, descubrí que solo se pierde aproximadamente el 60% de la energía. No me molestaré con esto explícitamente, ya que solo empeora las cosas, pero es importante.
Te animo a que hagas esto tú mismo (por conocimiento y para revisar mis matemáticas). Pero por ahora, ¡me parece que estoy totalmente fuera de lugar físicamente!
Fuentes Adicionales
Temperatura del agua del océano
¿Qué tan lejos está la Tierra del Sol?
Orbita terrestre baja
Radio solar
Energía solar basada en el espacio
Gracias a Steve por detectar un error de orden de magnitud atroz.
