Je jich 28 XNUMX miliardy hvězd podobných Slunci v Mléčné dráze, ale ta naše je opravdu speciální (alespoň pro nás). její závažnost drží sluneční soustavu pohromadě a jeho energii umožňuje život na zemi. Ovlivňuje nás i mnoha dalšími způsoby, protože je zodpovědná za počasí a plynutí ročních období, mořské proudy a krásný úkaz polární záře.
Ale jako všechno ve vesmíru i Slunce dříve nebo později přestane existovat. Co by se stalo, kdyby slunce zhaslo? Co kdyby Slunce zmizelo právě teď?
Jak a kdy vyjde slunce?
Hvězdy jako Slunce se skládají z velmi velkého množství plynu, zejména vodíku a hélia. Velmi silný tlak, který se odvozuje od těchto obrovských mas, vytváří teploty tak vysoké, že elektrony jsou odtrhávány od atomů a plyny takto ionizované se nazývají plazma.
Za těchto podmínek produkuje jaderná fůze: jak název napovídá, při této reakci dochází ke fúzi jader atomů. Tedy ze dvou kationtů vodík (každý je tvořen protonem) vzniká jádro hélium (obsahuje dva protony). Při tomto procesu se uvolňuje velké množství energie ve formě světla a tepla (naše Slunce má teplotu 15 milionů °C, asi 6 tisíckrát vyšší než teplota žárovky!). Uvolněním této energie v věčné explozi se hvězdě podaří, aby nebyla rozdrcena hmotností plynu, který ji tvoří. Říká se, že ne zhroutí se.
Uvnitř hvězd, jako je Slunce, dojde po několika miliardách let vodík. Jakmile je toto „palivo“ vyčerpáno, jaderná fúze již není schopna zabránit kolapsu hvězdy, která uvolňuje ještě více tepla a světla v důsledku komprese helia která je uvnitř (protože zvýšení tlaku odpovídá zvýšení teploty).
V důsledku tohoto nárůstu energie se však hvězda rozpíná, až se stane a červený obr, hvězda až stokrát větší než naše Slunce a podstatně chladnější na povrchu.
Studené hvězdy?
V tomto okamžiku je také spotřebován vodík na vnější části hvězdy. Je to nový kolaps nebeského tělesa, rozpoutání další cyklus jaderné fúze který však zahrnuje helium, tvořící jádra těžších prvků, jako je uhlík (se šesti protony) a kyslík (s osmi protony). Výsledná energie je nedostatečná k tomu, aby působila proti vysokému tlaku kvůli hmotnosti těchto prvků, takže velikost jádra je zmenšena. Mluvíme tedy o a Bílý trpaslík, "studená" hvězda s rozměry podobnými těm na Zemi. Kolem ní opouští krajní vrstvy, které vytvářejí a mlhovina: velmi jasný oblak plynu a prachu, který žije asi 10 tisíc let.
Odhaduje se, že Slunce zhasne asi za 8.000 miliard let: tolik jako lidských bytostí, které dnes obývají Zemi. Naše planeta se spolu s Merkurem a Venuší pravděpodobně vypaří mnohem dříve, až se ze Slunce za 5.000 miliard let stane červený obr. Ale my si s tím nebudeme muset dělat starosti. Protože se Slunce každou miliardu let rozšíří o 10 %, bude do té doby Země tak horká, že se její oceány vypaří spolu se životem na pevnině.
Ale představme si, že Slunce prostě náhle zhasne, jako žárovka. Co by se stalo?
Jak dlouho by trval život na Zemi, kdyby slunce zhaslo?
Pokud by Slunce náhle přestalo vyzařovat světlo a teplo, život na Zemi by trval mnohem déle, než bychom čekali. Ale podívejme se podrobně, co by se stalo.
První týdny bez slunečního záření
Kdyby Slunce po jaké době zhaslo, uvědomili bychom si to? Zpočátku by se nic nestalo. pro pár osm minut a dvacet sekund vše by bylo normální: v tomto časovém období by poslední paprsky slunce dopadly na zemský povrch. Pak najednou padla by tma po celém; náš satelit, Měsíc, by také ztmavl.
Vzhledem k tomu, že naše galaxie Mléčná dráha je asi 1/300 jasnější než Měsíc, viděli bychom v podstatě pouze v umělém světle. Ale kvůli sluneční paprsky zpoždění Na velké vzdálenosti bychom při pohledu na oblohu pozorovali další planety Sluneční soustavy, jako by se jich problém netýkal: například Jupiter by byl osvětlen ještě přibližně půl hodiny po zmizení Slunce.
A co by se stalo s teplotou?
Pár minut po východu slunce, teploty klesnou mezi 4 až 5 stupňů v osvětlených prostorách. Mezitím by se začalo pozorovat podivné chování u zvířat, jejichž životní cykly závisí na plynutí dnů: například někteří ptáci by přestali zpívat. The denní a noční aktivity fauna by pokračovala zcela synchronizovaně s 24 hodinami díky endogenním hodinám, které regulují denní funkce organismů i nezávisle na přítomnosti hvězd. Ale mnoho zvířat potřebuje slunce, aby vědělo, kam jít, takže by to začalo pohybovat se neuspořádaně.
Jakmile světlo zmizelo, fotosyntéza by se zastavila. Téměř veškerá syntéza kyslíku v atmosféře pochází z tohoto procesu, ale jeho vyčerpání by trvalo dlouho: trvalo by tisíce let, než by byl spotřebován živými tvory, které jsou na něm závislé. Ale většina rostlin, neschopných fotosyntézy, by během několika týdnů zemřela a zvířata, která je jedí, by začala hladovět. To by způsobilo mnoho fyziologické změny u zvířat: zvýšilo by to ukládání energie na úkor růstu a dalších funkcí, které přímo nesouvisejí s přežitím. Ale nejenom.
To krmení šílenství
hladová zvířata chovat jinak než obvykle: prioritou se stává hledání potravy, takže při prozkoumávání větších území zanedbávají činnosti, jako je socializace, rozmnožování a antipredátorské chování (užitečné akce, aby se nestali kořistí). Pokud by tedy Slunce zhaslo, rostoucí nedostatek rostlin a druhů, které se jimi živí, by vedl přeživší živočichy k lehkomyslnějšímu a bezohlednějšímu chování. dynamika mezi jednotlivci a mezi různými druhy by bylo také vidět změněno.
Například krab poustevník Dardanus pedunculatus normálně ukrývá symbiotické sasanky, které jí umožňují splynout a chrání ji před predací. Když je však korýš hladový, může se živit sasankami. Ve válce a hladomoru jde všechno.
První rok bez slunečního záření
Pokud by Slunce zhaslo, průměrná teplota naší planety ve stupních Kelvina by se každý měsíc snížila na polovinu: za pouhé čtyři týdny bychom se dostali z přibližně 300 K (27 °C) na 150 K (-123 °C). Přestože největší rostliny mají dostatek zásob cukru, aby přežily ve tmě roky, teploty by jim to způsobily zamrznou během několika týdnů. Stejně tak během prvních několika měsíců téměř vše živé kvůli mrazu vyhyne.
Ale ne všechno teplo naší planety závisí na Slunci Radioaktivní rozpad způsobuje, že jádro naší planety dosáhne teploty 5 °C (asi dvojnásobek teploty žárovky); Kromě toho 20 % z podzemní teplo Pochází z vysokého tlaku, kterému jsou horniny vystaveny. Část tohoto tepla se dostává také do zemské kůry, zejména v geotermální oblasti, oblasti, kde se geotermální energii daří razit cestu. Jsou to sopky, fumaroly, horké prameny, hydrotermální prameny a gejzíry: v blízkosti těchto oblastí by život trval o něco déle.
A my?
Aby lidé přežili, museli by v blízkosti těchto oblastí vytvořit osady a jak teploty dále klesají, stavět podzemní nebo tepelně izolované budovy poháněné jadernými elektrárnami. Každý, kdo se v těchto oblastech nenachází, by do roka určitě zemřel. Samozřejmě by zůstal jeden zásadní problém: jak jíst? Umělým osvětlením bychom mohli ušetřit nějakou zeleninu, ale těžko bychom hledali řešení, jak dobře a dlouhodobě živit mnoho lidí. Pravděpodobně, kromě výjimečných vynálezů, by náš druh mohl přežít jen několik let.
Kdyby slunce zhaslo: prvních dvacet let
Tři roky po zmizení Slunce by se oceány jevily jako zcela zamrzlé: voda by ztuhla kilometry hluboko. Led má ale nižší hustotu než voda a je velmi dobrým tepelným izolantem, takže tyto vrstvy ledu by plavaly na vrstvě vody, chráněné před zamrznutím. To by umožnilo voda pobyt tekutý na naší planetě po miliardy let.
Některé podmořské organismy, včetně některých hlubokomořských živočichů, nezávisí na Slunci, pokud jde o přežití. Kromě toho, mořské dno ohřívalo by se teplem přicházejícím z nitra Země: v hloubce má oceán průměrnou teplotu 0-3 °C. Většina těchto živých tvorů však závisí na rozkládajících se tělech na povrchu, aby přežila: se zánikem jiných živých věcí, které jsou závislé na slunci a fotosyntetických organismech, by tyto bytosti také zmizely.
Zachovány by však byly podvodní ekosystémy jako hydrotermální průduchy, podvodní „komíny“, z nichž vychází geotermálně ohřátá voda. A také jsou chemolitotrofní mikroby které je obývají: tyto organismy schopné přeměnit teplo, metan a síru na energii by přežily, jako by se nic nestalo.
Mnoho dalších mikroorganismů by mohlo pokračovat v životě po miliony let, i když slunce zapadne. Existují stovky druhů extremofilní organismy (kteří žijí pouze v extrémních podmínkách) a extrémně tolerantní organismy (které přežívají i v takových případech). některé mikroorganismy psychrofilní, tedy ti, kteří milují chlad, žijí v ledu: mohli by po zbytek existence planety Země představovat jedinou formu života na povrchu. Patří mezi ně například některé antarktické houby. A pak by tu byly nějaké organismy schopné zůstat kryokonzervováno, pozastavena čekání na návrat žít v teple.
Protože na povrchu by se mezitím také vzduch ochlazoval a ochlazoval. Do té míry, že deset let po východu Slunce by kondenzovaly plyny, které ho tvoří: bylo by kapalný vzduch a pak vzdušný sníh. Po dalších deseti letech by prvky, které tvoří atmosféru, zcela zamrzly.
Co kdyby slunce zmizelo?
Kromě účinků pozorovaných absencí světla by v případě, že by Slunce úplně zmizelo, existovaly ty, které závisí na nepřítomnost gravitace. Vzhledem k tomu, že gravitační vlny se pohybují rychlostí světla, opět by nebyly pozorovány žádné účinky po dobu prvních osmi minut a dvaceti sekund. Poté by se naše planeta začala díky setrvačnosti pohybovat téměř přímočaře, tečně ke své oběžné dráze.
V tu chvíli by to byla loterie. Stejně jako Země by všechny objekty ve sluneční soustavě začaly cestovat v přímé linii. Na své cestě rychlostí 30 km za sekundu by naše planeta potkala tisíce nebeských těles. Mohla by se s ní srazit, nařídit konec všeho, nebo být přitahována novým gravitačním centrem, jako další hvězda, která by se chovala jako Slunce. V tomto případě by malé záblesky života, které naše planeta stále ukrývá, mohly dát vzniknout nový druh..