Что произойдет, если Земля станет размером с Солнце
Нам постоянно говорят, что история не имеет сослагательного наклонения, то есть, нет смысла в рассуждениях «что было бы, если». Но пытливые умы не перестают будоражить подобные гипотетически-фантастические вопросы.
Вот и по поводу размеров небесных тел нашей Солнечной системы подобные казуистические вопросы время от времени звучат. Один из наиболее навязчивых: что было бы, имей Земля размеры, сопоставимые с Солнцем? Как бы это сказалось на эволюции и нашей планеты, и ее ближайших соседей?
Так что же по этому поводу говорит современная астрофизическая наука? Ученые подсчитали: если космический объект будет иметь массу, не то что равную Солнцу, а превышающую хотя бы 8% от его массы, то он обязательно трансформируется в звезду. Превращение совершится благодаря собственной гравитации и ряду сопутствующих физических и химических мутаций веществ, составляющих планету.
Теперь давайте прикинем расчеты на конкретном примере Земли. Ее плотность в средних значениях примерно в 4 раза выше, чем у нашего раскаленного светила. И если представить, что наша планета вдруг приобрела размеры Солнца, то ее масса будет в 16 раз больше солнечной. Значит, ее будущее гарантировано: она станет звездой.
Но фантазерам мало простых допущений, они идут дальше: пытаются представить, на что будет похожа голубая планета, если допустить, что с нее улетучится избыток водорода и останутся лишь более тяжелые элементы. При таком абсолютно ненаучном допущении Земля превратилась бы в огромный расплавленный шар.
Из-за отсутствия водорода термоядерные реакции на таком объекте невозможны. Так что «горячиться» ему придется долго, миллиарды лет. Но ничто не вечно во Вселенной, — и такой космический факел со временем остынет. И, соответственно, станет твердым.
По всей видимости, температура на поверхности застывшего объекта станет сопоставимой с земной. Вот только существование сложных организмов на подобном небесном теле практически невозможно из-за мощной гравитации.
Могут ли там присутствовать простейшие формы жизни типа бактерий и иных микроорганизмов? Вопрос интересный, но пока, на современном этапе развития науки, безответный, хотя обсуждаемый.
Источник
Как изменится наша жизнь, если Земля станет больше
В течение почти четырех лет космический телескоп НАСА «Кеплер» летал в космосе в противофазе с Землей, исследуя наш уголок галактики. За это время он наблюдал за более чем 150 000 звезд в поисках планет размером с Землю, принадлежавших другим звездным системам. И результаты поисков не разочаровали: Кеплер обнаружил большое количество планет, известных как суперземли.
Эти далекие планеты с виду очень похожи на нашу: они скалистые, меньше газовых гигантов по размеру, и многие из них обладают целыми океанами воды и полноценными атмосферами. Но есть одно важное отличие: они намного больше, чем наша голубой шарик: эти суперземли в два-десять раз больше нашей Земли.
Поскольку в космосе существует достаточно много суперземель, возникает сразу два вопроса — почему наша Земля оказалась «карликом», и что было бы, если бы она была в несколько раз больше?
На первый вопрос ответил Микки Розенталь, кандидат в доктора наук, изучающий формирование планет в Университете Калифорнии, Санта-Круз. Одна из теорий образования Солнечной системы состоит в том, что гигантская планета Юпитер стала настолько большой, что она перекрыла доступ к космическим строительным блокам внутренним скалистым планетам, создав пояс астероидов, и не дала объектам из более далекого облака Оорта проникать ближе к Солнцу. В итоге внутренние планеты просто не смогли «нагулять жирка» и остались относительно небольшими по космическим меркам.
Облако Оорта — область за орбитой Нептуна, где находится множество астероидов и пыли, оставшиеся после образования Солнечной системы.
Ответ на второй вопрос сложнее — мы еще не изучили ни одну из суперземель вблизи, и не знаем, как они устроены. Но у ученых, разумеется, есть на этот счет теории и предположения. Начнем с того, что скорее всего все наше окружение будете короче или ниже — вы, гора Эверест, автобусы, столбы — потому что сила притяжения прямо пропорциональна радиусу планеты (разумеется, если остальные характеристики типа средней плотности остаются неизменными).
Если бы Земля была в два раза больше, вы были бы в два раза тяжелее, потому что гравитация планеты притягивала бы вас в два раза сильнее. Поэтому гора Эверест была бы ниже — каменистый материал, из которого она создана, не выдержал бы нагрузки при ее текущей высоте. Из-за этого эволюция вполне могла пойти другим путем, сделав нас ниже, дабы двойная гравитация не мешала работе сердца, которому приходилось бы качать более тяжелую кровь.
Имея большую массу и радиус, а также более сильное гравитационное поле, супер-Земля более эффективно ловила бы пролетающие астероиды, которые никак не грозят нашей «обычной» планете, сказал Рори Барнс, теоретик, изучающий планеты в Университете Вашингтона. Как суперземля, наш голубой шарик привлекал бы куда больше астероидов, так что проблема «Армагеддона» стояла бы куда острее, чем сейчас — если, конечно, жизнь уже не была бы уничтожена одним из космических булыжников.
Если бы гипотетическая супер-Земля была бы еще крупнее — скажем, в 10 раз больше ее нынешнего размера — во внутренней части планеты могли бы начаться драматические изменения. Жидкая мантия также будет в 10 раз больше, и ее гигантская сила тяжести серьезно увеличила бы давление на ядро. И, по словам Барнса, при 10 размерах Земли такого давления хватило бы, чтобы частично жидкое ядро затвердело.
Суперземля 55 Рака в сравнении с Землей.
На данный момент конвекционные потоки в нашем частично жидком ядре генерируют магнитное поле Земли. Но если ядро затвердеет, то потоки остановятся, и магнитное поле может серьезно ослабнуть или вообще исчезнуть, сказал Барнс. И это может катастрофически повлиять на жизнь на нашей планете.
По словам Барнса, наше магнитное поле «защищает жизнь на планете от злобного космоса». Без него заряженные частицы от Солнца, так называемый солнечный ветер, будет беспрепятственно доходить до поверхности. И эти высокоэнергетические частицы могут вызвать всевозможные проблемы со здоровьем, в том числе расщеплять ДНК и вызывать рак.
Барнс также указал, что большая внутренняя часть может сделать супер-Землю более вулканически активной, чем сейчас. По мере увеличения радиуса планеты внутри нее появляется все больше энергии и все меньше мест для ее выхода (ибо площадь пропорциональна квадрату радиуса, а объем — кубу). Поэтому не придется удивляться более серьезной вулканической активности на такой планете.
Также, скорее всего, на супер-Земле поменяется и тектоника плит. Более крупная мантия также будет и более горячей, что может вызвать более энергичные конвекционные потоки, которые будут быстрее перемещать литосферные плиты. Но есть и другой вариант: более сильный жар от мантии может просто сплавить все плиты воедино, и тектоники на такой планете вообще может не существовать.
Магнитное поле Земли защищает нас от солнечного ветра.
Основываясь на суперземлях, которые ученые обнаружили до сих пор, мы не можем быть уверены, что Земля была бы пригодна для жизни, если бы она была суперземлей. Космический телескоп «Кеплер» лучше всего обнаруживает планеты, расположенные очень близко к своей звезде — гораздо ближе, чем Земля к Солнцу. Большинство известных науке суперземель находятся почти так же близко к своей звезде, как и Меркурий к нашему Солнцу. А на нем, к примеру, температура на солнечной стороне составляет порядка 400 градусов по Цельсию, что позволяет плавить свинец просто в руках.
По словам Хильке Шлихтинга, доцента астрофизики в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, для того, чтобы Земля была в условиях, сопоставимых с типичной суперземлей, она должна иметь орбиту длительностью около 100 дней. Такая орбита может быть пригодна для жизни в системах с красными карликами, которые ощутимо тусклее и холоднее нашей звезды, но в Солнечной системе это место располагается недалеко от орбиты Меркурия и точно необитаемо.
Удивительно, но многие обнаруженные к настоящему времени суперземли кажутся богатыми водой и вообще могут быть целыми водными мирами, сказал Родриго Люгер, научный сотрудник в Центре вычислительной астрофизики в Нью-Йорке. Возможно, что эти планеты сформировались в большей степени изо льда в глубинах своих звездных систем, а затем мигрировали ближе к своим звездам, что заставило их лед таять, сказал он.
Структура каменистых планет и водных суперземель.
Однако эти планеты едва ли могут быть обитаемыми, поскольку дно их глубоких океанов покрыто толстым слоем твердого льда. Этот лед образован не низкими температурами, а интенсивным давлением огромной толщи воды, которое заставляет молекулы воды переходить в твердое состояние. Этот слой льда блокирует любое взаимодействие между атмосферой и недрами планеты, что означает отсутствие углеродного цикла (процесс, в котором углерод циркулирует через атмосферу, океан и кору) и минерального обмена, который важен для той жизни, которую мы знаем. Так что вода на суперземлях далеко не гарантирует того, что на них может зародиться жизнь.
Реальность такова, что у ученых больше вопросов о суперземлях, чем ответов. Мы не до конца понимаем физику нашего собственного мира, так что куда нам до понимания происходящего на планетах, находящихся за пределами Солнечной системы, сказал Люгер. Мы не знаем наверняка, что случилось бы, если бы Земля была больше и ближе к Солнцу. Но мы точно знаем, что рядом с нами такого же удачного голубого шарика нет, поэтому мы должны беречь наш.
Источник
Что было бы, если бы Земля была размером с Солнце?
Пару дней назад мне на почту в описании канала прислали следующий вопрос:
Что было бы если земля была бы размером с солнце? Как бы это повлияло на эволюцию и вообще на развитие?
Согласно современным астрофизическим исследованиям любой объект с массой больше 8% от массы нашего Солнца, под действием собственной гравитации, превратится в звезду.
Средняя плотность Земли почти в 4 раза больше плотности Солнца, а значит при одинаковых размерах планета будет иметь в 16 раз большую массу, то есть гарантировано превратится в звезду.
Если допустить, что планета будет состоять только из тяжёлых элементов, и не будет иметь много водорода (хотя так в реальности не бывает), то в процессе формирования планеты она превратится в расплавленный шар.
В этом шаре не будут идут термоядерные реакции (так как для них не будет «топлива»), и шар будет очень долго остывать (в течении миллиардов лет).
Через какое-то достаточно большое время поверхность этого шара затвердеет и температура станет сравнима с земной. ОднакоИ, гравитация на поверхности такого небесного тела будет столь сильна, что никакие сложные организмы или рукотворные сооружения просто не смогут там существовать.
Вопрос существования бактерий и прочих простейших в таких условиях остаётся неисследованным, но гипотетически это возможно, хотя и сомнительно.
Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.
Источник
Если бы наша планета была размером с Солнце, заселило бы её человечество к сегодняшнему дню?
Безусловно, есть множество предполагаемых ограничений при столь огромном размере планеты. Например, огромные океаны или горы, которые невозможно пересечь. Подобные ограничения учитываться не будут . Предполагаем, что условия передвижения по «Большой Земле» аналогичны нашей планете.
По оценкам учёных, наш предок Человек прямоходящий (Homo erectus) появился порядка 2 миллионов лет назад и распространился по части Африки. Его потомок Человек разумный (Homo sapiens) позже мигрировал из Африки по всему остальному миру.
Последними территориями, которые колонизировали «первобытные» люди считаются острова Полинезии, заселённые приблизительно
в период с 700 по 1000 годы н. э. За исходный период заселения планеты возьмём 2 миллиона лет.
Площадь земной поверхности составляет 510 000 000 кв. км. Полярные области учитывать не будем, они практически не заселены. Обитаемая площадь, включая моря, составляет 400 000 000 кв. км.
То есть человек распространялся со скоростью:
400 000 000 кв. км. / 2 000 000 лет = 200 кв. км. / год. в среднем за последние 2 000 000 лет.
Площадь поверхности Солнца составляет 6 триллионов кв. км.
Это в 12 000 раз больше поверхности Земли. Таким образом, интуитивно заселение займёт в 12 000 раз больше времени или 24 миллиарда лет. Что почти в два раза больше возраста Вселенной .
Но использование среднего значения не совсем справедливо ,
в действительности видовое покрытие будет расти экспоненциально (сложные проценты). Для перехода от заселения 1% поверхности к 100%, заселяемая площадь должна увеличиваться примерно на четверть каждые 100 000 лет.
Применяем этот расчёт, учитывая, что площадь поверхности Солнца составляет 1 200 000% площади поверхности Земли. Наш вид распространился бы по поверхности «Большой Земли» примерно между
4 000 000 — 4 100 000 годами нашей эры.
Даже если площадь нашей планеты была бы в 12 000 раз больше, на её заселение ушло бы всего в 3 раза больше времени . Конечно, в этой упрощённой модели не учитывается изобретение кораблей, самолётов, автомобилей, которые значительно ускоряют процесс.
Обязательно подписывайтесь, Вам также понравится:
Что произойдёт, если на Земле возникнет звук громкостью 1100 децибел?
Скорость вращения Земли замедляется. Почему это происходит и к чему приведёт?
«Вояджер-1» находится в 22 000 000 000 км от Солнца. Откуда он берёт энергию для передачи информацию на Землю?
Источник