Что будет, если Солнце погаснет
Солнце, как и любая другая звезда, представляет собой газовый шар, который состоит в основном из водорода и гелия (73% и 25% соответственно). Средняя плотность Солнца намного меньше Земли и лишь немного превышает среднюю плотность воды – это значение составляет 1.4 кг на кубический метр. Что будет если Солнце погаснет?
Общие сведения о Солнце и его прошлое
Наше Солнце является источником жизни на Земле. Для сравнения тепловой поток из недр Земли примерно в 5 тысяч раз меньше, чем величина солнечной постоянной (количество энергии которое получает в среднем квадратный метр земной поверхности).
Материалы по теме
Наблюдения за Солнцем в режиме реального времени
Звезда Солнечной Системы находится в 270 тысяч раз ближе к Земле по сравнению со второй ближайшей звездой к нам (Проксима Центавра). Источником энергии на Солнце являются термоядерные реакции слияния ядер более легких химических элементов в ядра более тяжелых химических элементов. Под действием термоядерных реакций каждую секунду на Солнце происходит преобразование 600 миллионов тонн водорода в гелий. Согласно знаменитой формуле Эйнштейна E=mс 2 каждую секунду масса Солнца уменьшается примерно на 4 миллионов тонн. Для сравнения на Земле за год добывается около 4 миллиардов тонн нефти, 7 миллиардов тонн угля и 3 миллиардов тонн железной руды.
Солнце является звездой второго поколения. Это означает, что вещество Солнца было изначально обогащено более тяжелыми элементами, которые образовались в недрах других умерших звезд. При этом химический состав Солнца не является уникальным: известны звезды, у которых содержание тяжелых элементов во много раз превышают показатели Солнца.
По современным оценкам Солнечная система с Солнцем родились около 4.5 миллиардов лет назад в сравнительно малочисленном звездном скоплении, которое состояло лишь из нескольких сотен или тысяч звезд. В связи с этим поиск родственников нашего Солнца является крайне сложной задачей (изучение параметров нескольких миллионов звезд смогло выявить лишь несколько кандидатов в такие родственники).
Наша звезда является “середнячком“ среди звездного населения Млечного Пути, она относится к желтым карликам главной последовательности. К примеру, у красных карликов звездная масса на порядок меньше, чем у нашего Солнца, а светимость в тысячи раз слабее. Напротив, у звезд-сверхгигантов масса превышает солнечную в сотни раз, а их светимость может быть эквивалентна нескольким миллионам “солнц”.
Материалы по теме
Почему светит Солнце?
После своего рождения Солнце проходило непрерывную эволюцию. Сегодня, мы знаем о прошлом Солнца благодаря изучению молодых звезд похожих на Солнце (звезд солнечного типа). Для молодых звезд характерно быстрое вращение, частые вспышки и пониженная светимость. Одной из причин пониженной светимости молодых звезд являются плотные протопланетные газопылевые облака, которые приводят к ослаблению светимости Солнца для земного наблюдателя. Другой причиной пониженной светимости Солнца в прошлом является тот факт, что термоядерные реакции легких химических элементов происходят при более низких температурах по сравнению с термоядерными реакциями более тяжелых химических элементов (к примеру, кислорода или железа). Доказательством пониженной светимости древнего Солнца являются свидетельства продолжительных ледниковых периодов в прошлом Земли. Так согласно теории “Snowball Earth” (“Земля-снежок”) 630-850 миллионов лет назад ледники полностью покрывали нашу планету (от полюсов до экватора).
Эволюция Солнца и грядущая гибель Солнечной Системы
По мере “взросления” Солнца происходит рост его светимости вместе с повышением температуры ядра, увеличением его размеров и замедлением вращения вокруг оси (сейчас период вращения Солнца составляет около 25 суток). Кроме того, как говорилось выше, уменьшается и масса Солнца вместе с его средней плотностью. Согласно астрофизическим моделям рост светимости Солнца приведет к тому, что через 1.1 миллиард лет, произойдет испарение всех земных океанов (средняя температура на поверхности Земли в этот момент составит около 57 градусов Цельсия, сейчас она близка к 14 градусам Цельсия). Через 3.5 миллиардов лет температура поверхности Земли сравняется с нынешней температурой поверхности Венеры (около 500 градусов Цельсия).
Теоретическое превращение нашей прекрасной планеты в ад
Дальнейший процесс расширения атмосферы Солнца ознаменует его превращение в красный гигант примерно через 5.4 миллиардов лет. Через порядка 8 миллиардов лет светимость Солнца достигнет максимума и она в 5 тысяч раз превысит нынешнюю светимость. При этом радиус Солнца сравняется с размером нынешней земной орбиты (сейчас диаметр Солнца составляет около миллиона километров, а диаметр земной орбиты примерно 300 миллионов километров). С другой стороны процесс раздувания Солнца будет приводить к снижению температуры поверхности нашей звезды с нынешних 7 тысяч градусов Цельсия до примерно 3 тысяч градусов Цельсия. Судьба Земли и даже соседней Венеры в этом случае остаётся неопределенной.
Прогноз изменений радиуса Солнца в будущем (иллюстрация из журнала “Наука и жизнь” за май 2018 года)
Одни теоретики считают, что Земля будет поглощена солнечной атмосферой, другие считают, что по причине изменений в гравитационном поле Солнечной Системы (разбухание Солнца может привести к смещению центра тяжести нашей планетной системы) Земля может перейти на более высокую орбиту и тем самым избежать поглощения Солнцем. Похожая неопределенность существует и для Венеры.
В маловероятном случае выброса планеты Земля в межзвездное пространство до момента полного испарения океанов существует даже теоретическая вероятность сохранения на ней простейших микроорганизмов. Расчеты показывают, что на блуждающей планете массой с нашу Землю теоретически возможно существование подледного океана под панцирем льда толщиной около 10 км (как известно глубина Марианской впадины достигает 11 км). Другие теоретики рассматривают возможность искусственного удаления орбиты Земли на безопасное расстояние от Солнца (к примеру, через изменение периода вращения Земли с помощью различных технических средств наподобие реактивных двигателей).
Новые аспекты в теме внеземной жизни в связи со смертью Солнца
На примере других звезд мы знаем, что за стадией красного гиганта следует стадия сброса его оболочки, и образование планетарной туманности с белым карликом внутри. Процесс сброса оболочки приведет к дальнейшей дестабилизации гравитационного поля Солнечной Системы, что повлечет за собой сильное смещение орбит всех планет нашей системы, а также астероидов и комет. В ходе этой дестабилизации одни тела могут столкнуться с Солнцем, с другими объектами Солнечной Системы или быть выброшенными за пределы Солнечной Системы в межзвездное пространство. Нынешние поиски транзитных планет у белых карликов подтверждают эти предположения. Так вблизи белых карликов практически не наблюдаются крупные планетоподобные объекты (все современные находки в этой области ограничены лишь объектами размерами с Цереру или меньше).
Прогнозирование динамики изменения радиуса зоны обитаемости у Солнца во время стадии красного гиганта с течением времени
Интересным вопросом является тема расширения зоны обитаемости Солнца во время стадии красного гиганта. Как говорилось выше, во время этой стадии светимость Солнца превысит нынешнюю примерно в 5 тысяч раз. В результате этого произойдет расплавление поверхностного льда на крупных шарообразных телах периферии Солнечной Системы: к примеру, на спутниках Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна (за исключением Тритона, который по прогнозам должен быть разрушен приливными силами Нептуна через 3.6 миллиардов лет). Теоретически этот процесс может привести даже к появлению сложной (многоклеточной) жизни на этих телах (в настоящее время рассматривается вопрос наличия жизни в подледных океанах Европы, Энцелада и т.д.). Более того, не исключено образование океанов, состоящих из жидкой воды и на более отдаленных объектах Солнечной Системы – крупнейших объектах пояса Койпера (Плутон, Эрида, Хаумеа, Макемаке, Кваовар и т.д.).
Изучение планетарных туманностей – новые горизонты знаний о будущем Солнечной Системы
Планетарная туманность “Вороний глаз” с белым карликом внутри хорошо иллюстрирует будущее Солнечной Системы
Интересным направлением в последние годы стало изучение остаточных туманностей, которые образуются во время финальных стадий эволюции звезд. Так наблюдение Крабовидной туманности привело к обнаружению у них множества небольших сгущений (т.н. “globulletes”). Оцениваемая масса этих сгущений примерно соответствует массе нашей планеты, их наблюдаемое количество в туманности достигает нескольких десятков или сотен.
Предполагается, что данные сгущения являются зародышами блуждающих планет и коричневых карликов
Вышеприведенные слайды взяты из видеозаписи семинара НКЦ SETI “Планеты-кочевники и малые (субпланетные) тела в Галактике”.
С другой стороны можно предположить, что наблюдаемые сгущения наоборот являются следствием разрушения крупных оортоидов или небольших блуждающих планет в облаках горячего газа расширяющейся туманности. Аналогичные процессы должны происходить и в планетарных туманностях (газ в таких туманностях нагрет до примерно 10 тысяч Кельвинов). Сгущения в планетарных туманностях называются “cometary knots”, их типичная масса сравнима с массой Земли при размере с Солнечную систему при внешней границе по орбите Нептуна.
Оцениваемая масса типичной планетарной туманности составляет около одной десятой массы Солнца, а её примерное время жизни порядка 10 тысяч лет. Для сравнения суммарная масса планет Солнечной Системы примерно в тысячу раз меньше массы Солнца: тем самым в планетарной туманности находится объем строительного материала, которого может хватить для образования примерно ста Юпитеров. Типичная скорость расширения планетарных туманностей составляет 20-40 км в секунду, что незначительно превышает третью космическую скорость в Солнечной Системе (16 км в секунду).
‘ alt=»yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7 — Что будет, если Солнце погаснет» title=»Что будет, если Солнце погаснет»>
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Источник
Если Солнце мгновенно погаснет, что будет с нами?
Солнце — источник энергии и жизни на Земле. При всей кажущейся нестабильности и ощущения бурлящего котла Солнце светит достаточно стабильно миллионы лет.
Но что случится, если Солнце погаснет?
Конечно, физически это невозможно. Но гипотетически мы можем рассмотреть такую ситуацию. И такие расчеты проводились как отечественными, так и западными исследователями.
Итак, Солнце внезапно перестало светить.
Во-первых, мы это заметим не сразу, а лишь через 8 минут. Именно столько времени необходимо свету, чтобы преодолеть расстояние в 149,6 миллионов километров, разделяющее Землю и Солнце.
На земле воцарится ночь .
С небосвода исчезнут (точнее станут невидимы) Луна и планеты — они светят отраженным солнечным светом, а если солнце перестало светить, то и нечего отражать.
Температура начнет стремительно снижаться. Но Земля будет остывать не так быстро, как кажется.
Есть хорошая аналогия: поставьте горячую миску супа в холодильник, она остынет не мгновенно, это займет время.
В первые несколько дней погибнет большинство растений, так как с исчезновением света остановится фотосинтез.
Через пять-семь дней температура на поверхности планеты повсеместно упадет ниже нуля. Те растения, которые выжили, вымерзнут.
Стремительное падение температуры не пройдет бесследно: над сушей она будет снижаться быстрее, чем над океанами, так как океаны обладают максимальной тепловой инерцией. Сильнейшие разрушительные ветра в первые дни неизбежны.
Через 20-30 дней температура упадет до диапазона от -40 до -100 градусов. Начнется сублимация газов атмосферы (тот же углекислый газ выпадет снегом спустя 15-20 дней после «выключения» Солнца)
Оценки степени падения температуры разнятся, так как различные модели по разному учитывают внутреннее тепло и тепловую инерцию Земли.
В течение года по всем оценкам температура поверхности Земли снизится до -100 градусов цельсия и ниже.
Приблизительно в тоже время, когда замерзнет углекислый газ, можно будет констатировать гибель биосферы Земли. Хотя теоретически, вокруг гео-и гидротермальных источников в океанических глубинах простейшая жизнь может сохраниться.
Через год сублимация газов атмосферы продолжится. Планета покроется сплошной коркой льда. Плотность атмосферы значительно упадет. Температура продолжит снижаться, правда гораздо медленнее.
Но простейшая жизнь может сохраниться, так как ледяной панцирь в сочетании с теплом недр Земли не даст океанам промерзнуть до дна. А полноценные подледные водоемы смогут существовать на планете еще десятки и сотни тысяч лет.
В целом Земля будет теплее окружающей среды миллионы лет , пока на планете не прекратится геологическая активность, а ядро не остынет.
Смогут ли в такой ситуации выжить люди? Сложно сказать. Возможно глубоко под Землей, используя геотермальную энергию или на подлодках в глубинах океанов.
Единственное, что успокаивает, вероятность внезапного «выключения Солнца» равна нулю. Это невозможно.
Спасибо, если ставите после прочтения лайк 👍 И подписывайтесь на канал, чтобы видеть в ленте больше познавательных статей!
Источник
Что будет, если потухнет Солнце?
Жизнь нашей планеты, как и нашего светила, не вечна. Мы это прекрасно знаем, поэтому не лишним будет подумать о будущих исходах. Что, если Солнце погаснет раньше, чем завершится жизнь на Земле? Как мы будем жить? Есть ли в этом хоть какие-то плюсы? На эти вопросы мы и постараемся ответить
Исчезнет Луна
Правда, не в прямом, а в переносном смысле . Луна поглощает солнечный свет и затем испускает его на Землю (не отражает!). Следовательно, без Солнца мы не сможем рассмотреть наш спутник и некоторые другие небесные объекты.
Кроме того, на Землю опустится вечная темнота. Первыми, кто это поймет, будут космонавты, выполняющие свою миссию. Но не сразу, а только по истечению 8 минут и 20 секунд. Именно столько времени свет движется до Земли до Солнца. Спустя менее чем миллисекунду эта новость дойдёт и до нас.
Отмена часовых поясов
Забавно, но в таком положении есть и свои плюсы. Из-за глобальной темноты исчезнут часовые пояса . Предпринимателям станет легче вести торговлю. Ведь теперь не придется ждать определенного часа, чтобы позвонить кому-то, чей часовой пояс отличается.
Поэтому благодаря единому времени экономика в мире станет прочнее. Правда, это будет настоящая «теневая» экономика 🙂
Еще некоторые плюсы
Даже в самой безвыходной ситуации свойственно искать плюсы. Например , наука продвинется в изучении космоса, обсерватории смогут работать круглосуточно. Ведь Солнце теперь не мешает наблюдать за небесным пространством.
Качество спутниковой связи станет намного лучше . Ведь пока Солнце светит, его мощное электромагнитное излучение перебивает радиоволны. А это, естественно, нарушает работу спутника.
Температура воздуха упадет
Ну и теперь о минусах. Конечно, после внезапно угасшего Солнца Земля достаточно стремительно начнет остывать . Ученые рассчитали, что только за первые несколько месяцев температура снизится на 20 градусов, что еще терпимо.
За год приблизительная отметка термометра достигнет -80°С. А за последующие годы упадет до -240° и, скорее всего, на этом остановится.
Изменение гравитационного поля
Нет, не мы с вами будем парить над землей, будто космонавты. Дело в том , что при исчезновении Солнца не останется силы, которая будет способна удержать планеты на своих орбитах.
Следовательно, они хаотично разлетятся в космическом пространстве, как шары на бильярдном столе. И будут летать, пока не столкнутся, или пока одна планета не притянет другую при помощи своей сильной гравитации.
Что мы будем делать в подобной ситуации?
На другие планеты нам лететь нет смысла, Солнце же погасло. Поэтому один из вариантов продолжить жизнь — это опуститься глубоко под воду или под землю.
На поверхности планеты жизнь стремительно начнет исчезать. Главной причиной станет отсутствие фотосинтеза, сразу исчезнет растительность. Из-за этого начнет меняться пищевая цепочка, умрут многие виды животных. Последними вымрут падальщики, продержавшись дольше всех.
Поскольку чем ближе к ядру Земли, тем теплее, люди, возможно, начнут переселяться туда. Это позволит им задержаться в этом мире. Плюс ко всему, если человечество продвинется в создании различных технологий, у него есть шанс вести под землей более-менее нормальную жизнь. А запасы энергии можно черпать из оставшихся ядерных станций.
Грозит ли нам исчезновение Солнца?
Но не стоит так сильно переживать. Ведь более велика вероятность того, что Солнце выжжет Землю, а не остудит ее. По мнению научного сообщества, через четыре-пять миллиардов лет Солнце либо поглотит планету, либо сожжет ее. Но этот момент мы уже вряд ли застанем.
Источник