Wat zouden de gevolgen zijn van een zwart gat op Aarde?

Zoals we eerder deze week bewezen, is het volslagen onmogelijk dat er door de LHC, de deeltjesversneller van CERN, gevaarlijke zwarte gaten op Aarde zullen ontstaan. Deze zijn namelijk zó ontzettend klein dat ze in een zucht zullen verdampen en nooit de omliggende materie kunnen opslokken om te groeien.

De sensatiegeile wetenschapsfanaat die in mij schuilt, vindt het desalniettemin interessant om eens kijken wat er allemaal zou gebeuren als er wél gevaarlijke zwarte gaten, van groter formaat, ineens op de Aarde zouden zijn gesitueerd.

Een beduidend groter zwart gat dan de gaten die eventueel in CERN worden gevormd, zal, net als zijn kleine broertjes in de deeltjesversneller, direct verdampen (link artikel hierboven) en al zijn massa van zich afstralen. Echter, de energie die hierbij vrijkomt kan al snel desastreuze gevolgen hebben voor ons - op kosmische schaal miniscule - bestaan. We zitten helemaal goed in de nesten als een zwart wél groot genoeg zou zijn om daadwerkelijk de massa om zich heen op te zuigen. Dan zou het namelijk uiteindelijk de hele Aarde verorberen.

De tijd die een zwart gat erover doet om in het geheel te verdampen, wordt voorspeld door de volgende formule.

M0 is de massa van het zwarte gat in kwestie. Maak je een zwart gat dus 10 keer zo zwaar, zal het 10³ = 1000 keer langer erover doen om te verdampen. Ik schets hieronder vier doemscenario's, gerangschikt op gewicht van het zwarte gat dat we onder de loep nemen.

Gewicht van een eetlepel havermout

Als we een hele eetlepel havermout zouden samenpersen totdat we eindelijk een zwart gat zouden hebben, zou dit ongeveer 10⁻³⁰ meter klein zijn. En dat is echt onvoorstelbaar klein, maar om je toch enigszins een indruk te geven: zo'n zwart gat verhoudt zich in formaat tot een rijksdaalder, als een rijksdaalder tot het waarneembare Heelal.

Hoe een zwart gat zich op deze schaal precies gedraagt is nog niet geheel duidelijk, maar als de verdampingstijd nog steeds beschreven worden volgens bovenstaande formule zou het in het bizar korte tijdsbestek van ongeveer 10⁻²⁶ seconden verdwenen zijn. In die korte periode moet het zo'n 6,7 gram = 600 teraJoules aan energie afgeven, wat gelijkstaat aan de ontploffing van 150.000 ton aan TNT. Dat is vergelijkbaar met het ontploffen van anderhalf W76-kernkop. Als dit in hartje Amsterdam zou plaatsvinden, zou het er volgens Nukemap ongeveer zo uitzien:

Gewicht van een blauwe vinvis

Een zwart gat met een massa van 22.000 kilogram zou ongeveer de grootte hebben van een miljoenste proton en zou in iets minder dan een seconde helemaal zijn verdampt door Hawking-straling. De energie die vrij zou komen is pak 'm beet gelijk aan een miljoen megaton TNT, oftewel: de energie die vrij zou komen als alle atoombommen op Aarde ter ontploffing zouden worden gebracht, en dat keer 1000. Volgens Nukemap ziet het er dan zo uit:

Ergo, de halve aarde wordt weggeblazen, maar hoe precies gebeurt, daarover kunnen we alleen maar speculeren. Ik vermoed echter dat onderstaande kenschets de situatie aardig in kaart brengt:

Gewicht van de Aarde

Als we de hele Aarde met een hypermoderne 3D-printer zouden kunnen reproduceren en vervolgens samen zouden drukken tot we een zwart gat hebben, zou dit ongeveer zo groot zijn als een muntje van één euro. De zwaartekracht aan het oppervlak zou gelijk zijn aan een miljard miljard keer die van de Aarde. Het zou direct de Aarde opeten. Terwijl we worden geconsumeerd, zou de aarde om dit zwarte gat heen blijven draaien, totdat er niks meer over is. Mocht je zelf in de buurt komen hiervan, zou je direct uit elkaar worden getrokken door het verschil in zwaartekracht dat je lichaam ervaart. De planeten om ons heen zullen ongeveer in dezelfde baan blijven draaien en de maan zal een elliptische baan krijgen. De plek waar zich eerst onze planeet bevond, is nu een stuk kleiner en twee keer zo zwaar, maar zal dus wel ongeveer in dezelfde baan om de zon heen blijven draaien. Kortom: je gaat dood.

Ons zonnestelsel zal er dan ongeveer zo uitzien, met een zwarte plek op waar eerst ons geliefde planeetje was:

Gewicht van de Zon
Een zwart gat van een enkele zonnemassa zou een diameter hebben van 6 kilometer. De planeten in ons zonnestelsel zouden als kiezelsteentjes in een tornado verdwijnen. Jou incluis. :( Ons zonnestelsel zal er dan zo uitzien:

Vooralsnog, al deze doemscenario's zijn compleet onrealistisch, omdat we zwarte gaten van dergelijk formaat nooit zelf kunnen fabriceren, al zouden we het willen.

Ter aanvulling heb ik voor zwarte gaten van verschillende groottes de massa en verdampingstijd in een tabel gezet, zodat jij dat niet meer hoeft te doen:

Ter grootte van een..

Straal (m)

Massa (kg)

Orde van grootte gewicht

Tijd tot verdamping (s)

Onvoorstelbaar klein

1.00E-030

6.74E-004

Eetlepel havermout

2.57E-026

Een miljoenste proton

3.30E-022

2.22E+005

Blauwe vinvis

9.24E-001

Atoom

2.82E-015

1.90E+012

Komeet

5.76E+020

Molecuul

5.00E-010

3.37E+017

Miljard vrachtschepen

3.21E+036

Haardikte

0.00008

5.39E+022

40 keer al het water op Aarde

1.32E+052

Euromunt

0.0116

7.82E+024

De Aarde

4.01E+058

Een meter

6.74E+026

Jupiter

2.57E+064

3 kilometer

2.02E+030

De zon

6.94E+074