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
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
Если Солнце погаснет, через сколько времени погибнет Земля
Москва, 16.06.2021, 22:38:26, редакция ПРОНЕДРА.РУ, автор Иванна Федорова.
Ни для кого не секрет, что без Солнца жизнь на Земле невозможна. Помимо того, что эта звезда является основным источником света, она дает тепло, без которого живым организмам было бы гораздо сложнее выживать. А многие известные нам виды жизни, вовсе не появились бы. Именно благодаря Солнцу планеты вращаются вокруг своей оси. Но рано или поздно наша звезда погибнет и превратится в белого карлика.
Считается, что после этого жизнь на Земле прекратится. Недавние исследования НАСА дают шанс на спасение человечества. Ученые обнаружили первую планету, которая вращается вокруг белого карлика — по каким-то причинам она не была уничтожена колоссальной гравитацией мертвой звезды.
Как быстро исчезнет жизнь на Земле, если Солнце погаснет
Если Солнце внезапно перестанет светить, люди не сразу это заметят. Это произойдет только через 8 минут. Именно столько времени нужно свету, чтобы достигнуть Земли. Сначала с небосвода полностью исчезнут светила. Вернее, мы просто перестанем их видеть, поскольку Луна, как и другие планеты, не светятся сами по себе, они просто отражают солнечный свет. А если Солнце погаснет, то им будет нечего отражать. Зато будут хорошо видны звезды. Планеты будут угасать постепенно, это займет от 10 минут до пары часов. Все зависит от их удаленности от Солнца.
С исчезновением Солнца температура воздуха начнет снижаться. Чтобы понять, как это будет происходить, можно взять тарелку горячего супа и поставить ее в холодильник. Тарелка не остынет мгновенно, на это уйдет какое-то время. То же самое произойдет с нашей планетой.
За первые несколько дней погибнет большинство растений, поскольку с исчезновением света прекратится фотосинтез. Если растения не погибнут без света, они вымерзнут. Это приведет к нарушению пищевой цепочки, из-за чего исчезнут животные. Последними умрут падальщики.
Через 5-7 дней температура воздуха на планете опустится ниже нуля. Над сушей она будет снижаться быстрее, чем над океанами, так как океаны обладают максимальной тепловой инерцией. В первые дни неизбежны сильнейшие разрушительные ветра и ураганы.
На 20-30 день после гибели Солнца температура воздуха опустится до диапазона от -40 до -100 градусов. Начнется сублимация газов атмосферы, во время которой на землю вместе со снегом выпадет углекислый газ. Оценки степени падения температуры сильно разнятся, поскольку разные модели по-своему учитывают внутреннее тепло и тепловую инерции нашей планеты. В течение года температура на поверхности Земли опустится до -100 градусов Цельсия и ниже.
Океаны начнут замерзать. Как только замерзнет углекислый газ, можно будет констатировать гибель биосферы. Еще через год Земля покроется коркой льда. Плотность атмосферы значительно снизится, температура воздуха продолжит падать. Ледяной панцирь в совокупности с теплом, исходящим из недр Земли, не позволит океанам промерзнуть до самого дна. Это значит, что простейшая жизнь все же сохранится. Подледные водоемы будут существовать на планете еще сотни тысяч лет. Земля еще миллионы лет будет теплее окружающей среды, пока не прекратится геологическая активность, а ядро не остынет.
Есть ли у человечества шанс на спасение после того, как Солнце погаснет
Во время последнего исследования ученым удалось обнаружить планету, которая вращается вокруг белого карлика. Это говорит о том, что планеты все же могут существовать возле таких звезд. В исследовании говорится о газовой планете WD 1856 b размером с Юпитер.
«Рождаясь, белый карлик уничтожает все близлежащие планеты, и, как правило, его огромная гравитация разрывает на куски все, что подходит к нему слишком близко. У нас остается еще много вопросов, каким образом WD 1856 b оказалась там, где она сейчас, и почему ее не постигла такая же судьба», — сказал Эндрю Вандербург (Andrew Vanderburg), преподаватель астрономии в Висконсинском университете Мэдисона.
Планету удалось обнаружить при помощи телескопа TESS, который был сконструирован для поиска экзопланет. Новое открытие дает надежду, что НАСА рано или поздно выяснит, может ли жизнь на планете сохраниться после превращения в белого карлика. В поисках следов жизни на планете, вращающейся вокруг мертвой звезды, может помочь космический телескоп НАСА «Джеймс Уэбб», который отправят в космос в октябре 2021 года.
Это оборудование способно обнаружить следы воды и углекислого газа за несколько часов. Но поскольку WD 1856 b была открыта не так давно, это не лучшее место для поиска жизни в том виде, в которым мы ее знаем. Но это может свидетельствовать, что признаки жизни могут находиться на других мелких твердотельных планетах, вращающихся вокруг белых карликов.
Источник
Что будет с Землёй если Солнце исчезнет? Правда и миф
Время от времени я получаю от подписчиков вопросы подобные этому:
Здравствуйте! На одном из телеграм-каналов написано, что «Без Солнца Земля погибнет примерно за 9 минут.». Так ли это? У меня сомнения. А как же атмосфера, парниковый эффект, тепло планеты?
Многие сайты, паблики вконтакте и телеграм-каналы поддерживают и распространяют этот миф. Давайте разберёмся вместе, что станет с Землёй без Солнца и где правда, а где вымысел.
Среднее расстояние от Земли до Солнца чуть меньше 8 световых минут, поэтому обо всём, что там происходит мы узнаём с восьмиминутной задержкой. Именно этот факт и положил начало самому мифу.
Существует два варианта того, как Солнце может исчезнуть:
Первый вариант: Солнце взорвётся, но до этого ещё очень далеко и Земля к тому времени уже перестанет существовать. Но предположим, что оно взорвалось сейчас, вспышка взрыва действительно долетит до Земли за 8 минут и будет настолько яркой, что почти мгновенно испепелит всё на освещённой стороне планеты, сдует атмосферу и испарит океаны.
Таким образом жизнь на планете прекратится минут через 9 после взрыва Солнца. Не освещенная область планеты протянет на пару минут дольше, но её ждёт та же судьба. Через несколько часов ударная волна взрыва докатится до Земли и разрушит саму планету.
Второй вариант: Солнце просто исчезнет, обычно именно его рассматривают в таких вопросах, и именно он порождает множество заблуждений. Первые 8 минут после исчезновения Солнца мы всё ещё будем наблюдать его в небе и греться последними лучами, а затем свет резко пропадёт, с небосвода исчезнет Луна, а через час с неба пропадёт Юпитер. Чуть позже пропадут и все остальные объекты Солнечной системы, которые мы видим благодаря отраженному свету Солнца.
Земля погрузится в долгую ночь. В течение недели средняя температура упадёт с нынешних 14 градусов до -17, за это же время, без фотосинтеза, погибнет большинство растений, выживут только крупные деревья, у которых есть большой запас питательных веществ, но через несколько месяцев, из-за мороза погибнут и они.
Животные проживут чуть дольше, питаясь питаясь погибшими растениями и друг другом. Дольше всех продержатся полярные виды, как наиболее приспособленные к морозам, но менее чем через год погибнут и они. За этот год температура на поверхности упадёт до -100 градусов, океаны покроются коркой льда толщиной в 10 метров. Лёд земедлит остывание планеты, а планктон и водоросли продолжат вырабатывать кислород, в результате выживут многие виды рыб, их гибель будет оттянута на многие тысячи лет.
Недра планеты будут медленно остывать, но их тепла хватит для поддержания жизни в океане, в районах геотермальных источников на миллионы лет. Через несколько десятков миллионов лет, последними погибнут бактерии, в глубочайших впадинах океана.
Но что же случится с человечеством?
Люди не так зависимы от Солнца как растения и животные, мы имеем множество других источников тепла, и способны создавать свет искусственно.
Большинство людей все же погибнут в первые месяцы из-за холода и нехватки продовольствия. Но за это время возможно создать подземные укрытия, обеспечиваемые теплом и электричеством за счёт геотермальных источников. В этих укрытиях можно будет производить пищу и жить столетиями.
Но чтобы успеть их создать, нужно будет бросить на это все ресурсы человечества, а это весьма маловероятно, ведь скорее всего в такой ситуации начнётся паника и война за ресурсы и слаженное строительство укрытий будет невозможно.
Все же возможно люди сумеют в течение некоторого времени уцелеть в некоторых районах Земли, там где они привыкли полагаться на геотермальную энергию, например в Исландии. Подобный сценарий описан в рассказе Фредерика Пола «Ферми и стужа».
Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал на youtube . Каждую неделю там выходят видео, где я отвечаю на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!
Источник