Если погаснет Солнце — через сколько времени замерзнет Земля?
Если бы Солнце погасло или произошло полное солнечное затмение во всем мире, сколько бы потребовалось времени, чтобы люди умерли от холода, и что можно было бы предпринять, чтобы выжить?
1. Предварительные расчеты позволяют предположить, что, если Солнце погаснет, Земля замерзнет через 45 дней в соответствии с законом Стефана-Больцмана, по которому тепловое излучение тела связано с его температурой. Мои расчеты показывают, что огромный объем солнечной энергии, поглощаемый Землей, хранится в океанических пространствах, которые имеют среднюю температуру 15°С вплоть до глубины 35 м. Энергия, несомая подводными течениями на больших глубинах, не считается, потому что она быстро станет недоступной из-за покрывшейся льдами поверхности воды.
Обладая небольшой способностью сохранять тепло, суша замерзнет гораздо быстрее, чем океаны. Воздух над сравнительно теплыми океанами будет подниматься, уступая место холодному воздуху с континентов. Он охладит поверхность воды и повысит ее циркуляцию, приближая холодную вечную ночь.
Интересно, что вулканический пепел, поднявшийся после извержения вулкана Тамбора в 1815 г., одновременно и способствовал, и препятствовал охлаждению. Пепел блокировал Солнце, однако уменьшил поступление тепла с Земли, создав парниковый эффект. Солнце потускнело на 25%, что привело к тому, что средние температуры в 1816 г. упали на 0,7°С. Однако такое незначительное падение температуры, несмотря на сильное уменьшение количества солнечного света, позволяет предположить, что Земле для замерзания потребуется больше 45 дней. Возможно, замерзание отодвинется еще на неопределенный срок благодаря естественному парниковому эффекту, который обусловлен атмосферой и теплом, исходящим по инерции от океанов.
Тем не менее люди на Земле могли бы существовать еще какое-то время. Осталось бы достаточно энергии в виде ископаемых, а также ядерное горючее и геотермальные источники. Но без растений, которые поддерживают уровень кислорода, все эти источники энергии быстро сошли бы на нет, так что нам пришлось бы строить биосферу с искусственным светом для того, чтобы в растениях мог протекать процесс фотосинтеза.
К счастью, такой эксперимент, как «выключение» Солнца, Земле не грозит в ближайшие 5 млрд лет.
2. Вычислить, сколько времени нам потребовалось бы на то, чтобы замерзнуть без солнечного света, вы можете, экстраполировав уровень охлаждения, которое происходит по ночам. В ясную погоду температура может опуститься до нуля градусов меньше чем за 12 часов. Если небо покрыто тяжелыми облаками, водяной пар удерживает тепло, так что охлаждение занимает гораздо больше времени — температура падает примерно на 5°С за 12 часов. Однако без тепловой энергии солнца, постоянно испаряющей воду, облака, образующие изоляционное покрытие, быстро исчезнут. И скорее всего, большая часть поверхности Земли замерзнет в течение нескольких дней. Единственным исключением станут районы, прилегающие к побережьям, где замерзание может растянуться на несколько недель, потому что океаны сохраняют значительное количество тепла.
Можем ли мы остановить это? Возможно, если бы мы могли быстро сжечь все леса, высвободив большое количество углекислого газа, чтобы помочь удержать инфракрасное тепловое излучение. Однако на одном только ископаемом горючем, ядерной и геотермальной энергии — единственное, на что мы можем рассчитывать — мы все равно долго не протянем. И если даже и протянем какое- то время, то все равно умрем от голода и недостатка кислорода.
3. Солнце нельзя выключить, как электрическую лампочку. Оно светит, потому что температура на его поверхности около 5500°С и оно разогрето синтезом внутри ядра, которое еще горячее — около 15 000 000°С. Даже если ядерный синтез вдруг внезапно прекратится, Солнце продолжит излучать свет, так же как выключенная электроплитка еще долго остается теплой.
Конечно, Солнце больше и горячее, чем плитка, так что оно будет продолжать излучать тепло и свет еще долгое время. Кроме того, потребуется время, чтобы растратилась энергия, производимая солнечным ядром. Солнце остывало бы по чуть-чуть каждый год, но по мере остывания оно бы сжималось, освобождая гравитационную энергию, которая бы нагревала его и частично компенсировала охлаждение. Так продолжают светить белые карлики. Достаточно сказать, что может пройти много миллионов лет, прежде чем наши потомки что-то заметят.
Однако, если Солнце вдруг исчезнет, Земля остынет быстро. Незащищенные люди начнут замерзать через несколько дней, но смогут прожить гораздо дольше, если спустятся в глубокие шахты, согреваясь внутренним теплом Земли.
4. Даже если Солнце исчезнет, экосистема вокруг подводных гидротермальных источников на подводных горных грядах океанических пространств Земли будет продолжать хемосинтез, используя геотермальную энергию еще несколько миллионов лет. Такой хемосинтез — обычное дело для трубчатых червей.
5. Предыдущий корреспондент ошибается, утверждая, что трубчатые черви не заметили бы, если бы исчезло Солнце. Это современный миф, что хемосинтезирующие организмы, живущие в гидротермальных подводных источниках, полностью самодостаточны. Это не так. Большинство из них используют кислород для обмена веществ. Он появляется, естественно, благодаря фотосинтезу, возможному только при солнечном свете на поверхности воды и на земле.
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
Почему солнце такое горячее? И почему оно не остывает?
Солнце огромное, оно как триста тысяч земных шаров. Из-за этого там всё жутко тяжёлое. Такое бешено тяжелое, что частицы газа, из которого оно состоит, страшно сильно прижимаются друг к другу. Так сильно прижимаются, что прямо начинают сливаться вместе. И в этот момент, когда из двух частиц получается одна — они выпускают лишнюю энергию. И бах! — получается вспышка света и куча тепла. То есть это взрыв. А частиц этого газа очень много. Всё Солнце состоит из них. И они всё время сливаются друг с другом. И получается сплошной огненный яркий горячий взрыв. И он продолжается очень долго, миллиарды лет. И будет продолжаться еще миллиарды, пока нужный газ не кончится. А мы-то далеко от этого всего. И для нас это просто теплое светлое радостное солнце.
1 0 · Хороший ответ
Это просто прекрасный ответ, я от всего сердца вам благодарна за него. Ответить
у солнце есть ядро которое очень горячее и некогда не остывает- и этим я ответила на все вопросы! но когда-нибудь солнце остынет и жизни не будет но это случится через 5 миллиардов лет.
2 · Хороший ответ
Солце — это раскалённый шар. Он состоит, если я не ошибаюсь, из водорода и гелия (это такие вещества) Они постоянно сжимаются и очень сильно нагреваются. Это — термоядерная реакция. Солце сжигает водород и гелий, и они постепенно кончаются. Но их очень много, и поэтому наше светило будет гаснуть очень долго — около 2 миллиардов лет.
Источник
Что случится раньше: погаснет Солнце или остынет ядро Земли?
Человечество не сможет жить на Земле вечно. Ядро планеты постепенно остывает, теряя энергию. Но если бы оно и могло сохранять постоянную температуру, все-равно потребовалось искать новый дом из-за Солнца. В определенный момент звезда должна погаснуть, погрузив вращающиеся вокруг планеты в вечную темноту. Но что случится раньше: погаснет Солнце или остынет ядро Земли?
Когда появились Земля и Солнце?
Солнце образовалось примерно 4,6 млрд лет назад. Ранее на этом месте располагалось молекулярное облако, в котором произошел гравитационный коллапс. Его результатом стало формирование звезды в самом центре.
Часть веществ, содержащихся в облаке, расположилась вокруг светила и собралась в форму диска. В нем начали формироваться протопланеты, причем делать это одновременно. Из-за этого в Солнечной системе все небесные тела обладают практически одинаковым возрастом.
Появление Солнца посреди молекулярного облака
Изначально протопланеты находились гораздо ближе к светилу, а их количество превышало 100 штук. Постепенно они отдалялись от звезды и сталкивались между собой. Процесс продолжался до тех пор, пока не сформировались планеты. Земля образовалась 4,54 млрд лет назад. Таким образом, она лишь на 60 млн лет младше звезды.
Что случится раньше: погаснет Солнце или остынет ядро Земли?
Из-за происходящих внутри термоядерных реакций ядро звезда нагрета до 10 млн градусов. Основным компонентом солнечного вещества, за счет которого происходит свечение, является водород. Его запасы истощаются, но их еще хватит на 6 млрд лет. Когда они закончатся, Солнце погаснет и превратится в белого карлика. Но даже в таком состоянии оно будет очень горячим и остынет лишь через несколько сотен миллиардов лет.
Земное ядро остывает, но этот процесс протекает медленно. Более того, оно частично поддерживает температуру за счет реакции радиоактивных элементов. Температура центра планеты примерно равна 6 000 градусам, и за миллиард лет уменьшается на сотню.
Таким образом, когда ядро Земли остынет, пройдет 60 млрд лет. К этому моменту Солнце уже давно перестанет светить, но все еще будет горячим.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Когда погаснет Солнце? Астрономия для чайников
Родина нашей планеты – Солнечная система. Земля – третья планета от нашей ближайшей звезды, желтого карлика по имени Солнце. В нашей планетарной системе всего одна звезда, что нельзя назвать редкостью, но современные исследования показывают, что звездам «комфортнее» в паре, а то и целой группе, вращающихся звезд вокруг общего центра масс.
Что такое наше Солнце? Она относится к распространённому типу звезд, и не имеет выдающейся массы среди наблюдаемых соседей. Считается, что наша звезда в «самом расцвете сил», в середине своего жизненного цикла. Ей около 5 миллиардов лет. Если принять за аксиому, что Вселенная возникла 14 миллиардов лет назад, то Солнце сформировалось через 9 миллиардов лет после Большого взрыва.
Активная звезда, внутри нее происходят термоядерные реакции, то есть превращение водорода в гелий, в результате выделяется огромное количество энергии, которое и обеспечивает жизнь на нашей планете. Находится примерно в 150 миллионах километров от Земли. Диаметр звезды 1,4 миллиона километров, масса около 2 на 10 в 30 степени килограммов. Это много для человека, а для Вселенной, это весьма средние и даже низкие показатели. Что бы представить такую массу, скажу, что она почти 333 тысячи раз больше земной.
Как устроено солнце? Звезда имеет ядро диаметром менее 200 тысяч километров, именно внутри ядра при температуре 14 миллионов градусов Кельвина и идет термоядерная реакция. Дальше идут зоны лучистого переноса, где излученные ядром фотоны многократно переизлучаются в разных направлениях. Кстати, поэтому, время которое затрачивают фотоны до выхода из зоны составляет в среднем около 170 тысяч лет, но некоторые не могут перейти в следующую зону и миллионы лет.
Следующая зона называется «Конвективная». В ней переизлучение уже не возможно, и возникает вихревое перемешивание плазмы, как в скоростном миксере. Достигая внешней оболочки она охлаждается, отдавая энергию, поступает глубже, опять нагреваясь. И так постоянно идет перемешивание. Как теплый воздух от батареи в квартире постоянно перемешивается с холодным.
Далее идет уже, так называемая, атмосфера Солнца, она достаточно тонкая не более сотен километров. Состоит из фотосферы и хромосферы. Что бы не запутывать читателя, скажу, что основное излучение нашей звезды исходит из фотосферы. Атмосфера и определяет внешний размер светила. Она конечно не ровная, из нее постоянно извергаются протуберанцы и прочие энергитические выбросы. Область этих явлений составляет Солнечную корону. Обычно ее не видно, но при полном солнечном затмении она огромна и очень эффектна.
Человечество постоянно изучает нашу звезду. На солнечной орбите много спутников, ученые получают огромное количество информации. Фотографии, сведения о солнечном активности в разных областях электромагнитного спектра. Звезда излучает огромное количество энергии, солнечного ветра, обладает мощными магнитными полями. Конечно, отправить станцию на поверхность Солнца невозможно, она погибнет задолго до пункта назначения. Однако, звезду можно изучать довольно близко, внутри орбиты Меркурия.
Что будет происходить с нашей звездой в дальнейшем? Мы думаем, что Солнце пройдет стандартные этапы эволюции для звезд такого типа. Почему я использовал слово «думаем»? Потому, что в самом начальном этапе изменений, жизнь на Земле будет невозможна. Где-то через миллиард лет, светимость Солнца повысится на 11% и возникнет сильный парниковый эффект на Земле, но живые существа могут остаться в океанах.
Запасы топлива для термоядерных реакций внутри звезды не бесконечны. Постепенно количество водорода будет уменьшаться, Солнце будет увеличивать свою температуру и светимость. Через 3,5 миллиарда лет Солнце станет ярче сегодняшнего на 40% и условия на нашей планете будут напоминать венерианские. Горючее будет расходоваться, внешний диаметр звезды увеличиваться, а ядро сжиматься. Через 6,5 миллиардов лет водород в ядре почти закончится и Солнце, увеличившись в полтора раза, станет ярче в два раза чем сейчас.
Примерно через 8 миллиардов лет Солнце разогреется настолько, что запустится термоядерная реакция во внешних оболочках, а в ядре практически прекратиться. По своему размеру светило достигнет орбиты Земли и превратиться в Красного гиганта. Погибнет ли Земля на этом этапе, поглотит ли ее Солнце? Однозначно сказать нельзя. К этому моменту звезда потеряет часть своей массы и из-за ослабления гравитации наша планета перейдет на более дальнюю орбиту. Однако, скорость вращения Солнца уменьшится и увеличатся приливные явления. И если Земля не «упадет» на звезду, то все с ее поверхности будет сорвано, и атмосфера и океаны. Планета станет безжизненной, и скорее всего Солнцу удастся поглотить ее. Другими словами, Земля погибнет через 8 миллиардов лет или чуть раньше.
Еще несколько сотен миллионов лет Солнце будет дожигать остатки топлива, а когда температура ядра достигнет сто миллионов по шкале Кельвина, начнутся вспышки гелия. В итоге за счет термических пульсаций оболочка нашей звезды будет сорвана, а внутри образуется очень яркий Белый карлик, но размером не больше Земли. И еще миллиарды лет карлик будет остывать и гаснуть, что типично для звезд такого класса.
Почему, сжимаясь, Солнце не взорвется сверхновой? Все очень просто. Его массы просто недостаточно. Ее будущее — Белый карлик, окруженный остатками собственной оболочки, которая превратиться в планетарную туманность.
Источник