Vannak 28 milliárd napszerű csillag a Tejútrendszerben, de a miénk igazán különleges (legalábbis nekünk). annak súlyossága összetartja a naprendszert és az energiája lehetővé teszi az életet a földön. Sok más módon is hatással van ránk, hiszen felelős az időjárásért és az évszakok múlását, az óceáni áramlatokat, valamint az aurorák gyönyörű jelenségét.
De mint minden az univerzumban, a Nap is előbb-utóbb megszűnik létezni. Mi történne, ha kisütött a nap? Mi van, ha a Nap azonnal eltűnik?
Hogyan és mikor kel fel a nap?
Az olyan csillagok, mint a Nap, nagyon nagy mennyiségű gázból, különösen hidrogénből és héliumból állnak. Az ezekből a hatalmas tömegekből származó nagyon erős nyomás olyan magas hőmérsékletet hoz létre, hogy az elektronok elszakadnak az atomoktól, és az így ionizált gázok a következő nevet veszik fel. vérplazma.
Ilyen körülmények között termel nukleáris fúzió: ahogy a neve is mutatja, ebben a reakcióban az atommagok összeolvadnak. Így két kationból hidrogén (mindegyik egy protonból áll) mag keletkezik hélium (két protont tartalmaz). Ez a folyamat rengeteg energia szabadul fel, fény és hő formájában (a Napunk hőmérséklete 15 millió °C, ami körülbelül 6 ezerszerese egy izzóénak!). Ennek az energiának a felszabadulásával egy örökös robbanás során sikerül egy csillagot nem összetörni az őt alkotó gáz súlya miatt. Azt mondják, hogy nem összeomlik.
A Naphoz hasonló csillagok belsejében a hidrogén néhány milliárd év múlva elfogy. Amint ez az "üzemanyag" elfogy, a magfúzió már nem képes megakadályozni a csillag összeomlását, amely a csillagok miatt még több hőt és fényt bocsát ki. hélium kompresszió hogy benne van (mert a nyomásnövekedés a hőmérséklet növekedésének felel meg).
Ennek az energianövekedésnek köszönhetően azonban a csillag addig tágul, amíg a vörös óriás, egy csillag, amely akár több százszor nagyobb, mint a Napunk, és lényegesen hűvösebb a felszínen.
Hideg csillagok?
Ezen a ponton a csillag külső részén lévő hidrogén is elhasználódik. Ez az égitest új összeomlása, elszabadulás a magfúzió újabb ciklusa amely azonban héliumot tartalmaz, és nehezebb elemekből, például szénből (hat protonból) és oxigénből (nyolc protonból) atommagokat képez. A keletkező energia nem elegendő az ezen elemek súlya miatti nagy nyomás ellensúlyozására, ezért a mag mérete csökken. Tehát beszélünk a fehér törpe, egy "hideg" csillag, amelynek méretei hasonlóak a Földéhez. Körülötte elhagyja a legkülső rétegeket, amelyek létrehozzák a ködfolt: nagyon fényes gáz- és porfelhő, amely körülbelül 10 ezer évig él.
Becslések szerint a nap körülbelül 8.000 milliárd év múlva fog kialudni: annyian, mint a Földön ma élő emberek. Bolygónk a Merkúrral és a Vénusszal együtt valószínűleg jóval korábban elpárolog, amikor 5.000 milliárd év múlva a Nap vörös óriássá válik. De ettől nem kell aggódnunk. Mivel a Nap minden milliárd évben 10%-kal tágul, addigra a Föld olyan forró lesz, hogy az óceánjai és a szárazföldi élet is elpárolog.
De képzeljük el, hogy a Nap hirtelen kialszik, mint egy villanykörte. Mi történne?
Meddig tartana az élet a Földön, ha kialszik a nap?
Ha a Nap hirtelen abbahagyja a fény- és hőkibocsátást, az élet a Földön sokkal tovább tartana, mint azt várnánk. De nézzük meg részletesen, mi fog történni.
Az első napfény nélküli hetek
Ha a Nap kialudna, mennyi idő után vennénk észre? Eleinte nem történt semmi. keveseknek nyolc perc húsz másodperc minden normális lenne: ebben az időszakban a nap utolsó sugarai elérik a földfelszínt. Aztán egyszer csak sötétség borulna mindenhol; műholdunk, a Hold is elsötétülne.
Mivel Tejútrendszerünk körülbelül 1/300-a fényes, mint a Hold, alapvetően csak mesterséges fényben látnánk. De mivel a napsugarak késleltetik Nagy távolságból, az égre nézve a Naprendszer más bolygóit is úgy figyelnénk meg, mintha nem érintené őket a probléma: a Jupiter például a Nap eltűnése után körülbelül fél órán keresztül tovább világítana.
És mi lesz a hőmérséklettel?
Néhány perccel napkelte után, 4 és 5 fok közé csökkenne a hőmérséklet megvilágított területeken. Eközben furcsa viselkedéseket kezdenének megfigyelni azoknál az állatoknál, amelyek életciklusa a napok múlásától függ: például egyes madarak abbahagyják az éneklést. A nappali és éjszakai tevékenységek Az élőlények napi működését a csillagok jelenlététől függetlenül is szabályozó endogén óráknak köszönhetően a fauna meglehetősen szinkronban folytatódna a 24 órával. De sok állatnak szüksége van a napra, hogy tudja, merre menjen, ezért elkezdené rendetlenül mozogni.
Amint a fény eltűnt, a fotoszintézis leállna. A légkör oxigénszintézisének szinte teljes része ebből a folyamatból származik, de sokáig tartana, amíg elfogy: több ezer évbe telne, amíg a tőle függő élőlények felemésztik. De a legtöbb növény, amely nem tud fotoszintetizálni, néhány héten belül elpusztul, és az állatok, amelyek megeszik, éhezni kezdenek. Ez sokakat okozna fiziológiai változások állatokban: növelné az energiatárolást, a növekedés és egyéb, a túléléshez nem szorosan kapcsolódó funkciók rovására. De nem csak.
Az etetési őrület
éhes állatok a megszokottól eltérően viselkedik: a prioritás az élelem keresése lesz, ezért elhanyagolják az olyan tevékenységeket, mint a szocializáció, a szaporodás és a ragadozóellenes viselkedés (hasznos cselekvések a zsákmányolás elkerülésére), hogy nagyobb területeket fedezzenek fel. Ezért, ha a Nap kialudna, a növények és a belőlük táplálkozó fajok egyre fogyatkozása a túlélő állatokat meggondolatlanabb viselkedésre, a dinamika egyedek és különböző fajok között is látható lenne megváltozott.
Például a remeterák Dardanus pedunculatus általában szimbiotikus kökörcsinket tartalmaz, amelyek lehetővé teszik, hogy beleolvadjon, megvédve a ragadozóktól. Ha azonban a rák éhes, táplálkozhat a kökörcsinnel. Háborúban és éhínségben minden megy.
Az első év napfény nélkül
Ha a Nap kialszik, bolygónk Kelvin-fokban mért átlaghőmérséklete minden hónapban felére csökkenne: mindössze négy hét alatt 300 K (27 °C) körüli hőmérsékletről 150 K-re (-123 °C) emelkedne. Bár a legnagyobb növényeknek elegendő cukortartalékuk van ahhoz, hogy évekig túléljenek a sötétben, a hőmérséklet miatt ez meghibásodik heteken belül megfagynak. Hasonlóképpen, az első néhány hónapban szinte minden élőlény kihal a fagy miatt.
Bolygónk hőjének nem minden része függ a Naptól. A radioaktív bomlás következtében bolygónk magja eléri az 5°C-ot (körülbelül kétszer akkora, mint egy villanykörte); Ezen kívül 20%-a a föld alatti hő Ez a kőzetek nagy nyomásának van kitéve. Ennek a hőnek egy része eléri a földkérget is, különösen a geotermikus területek, ahol a geotermikus energia utat tör magának. Vulkánok, fumarolok, hőforrások, hidrotermikus források és gejzírek: ezeknek a területeknek a közelében az élet egy kicsit tovább tart.
És mi?
A túléléshez az embereknek településeket kell létrehozniuk ezeknek a területeknek a közelében, és a hőmérséklet tovább csökkenésével építkezniük kell föld alatti vagy hőszigetelt épületek atomerőművek hajtják. Aki nem tartózkodik ezeken a területeken, az egy éven belül biztosan meghalna. Természetesen marad egy nagy probléma: hogyan kell enni? Mesterséges világítással megspórolhatnánk néhány zöldséget, de nehéz lenne megoldást találni arra, hogy sok embert jól és sokáig etessünk. Valószínűleg – a kivételes találmányokat leszámítva – fajunk csak néhány évig élhetne túl.
Ha kisütött a nap: az első húsz év
Három évvel a Nap eltűnése után az óceánok teljesen befagyottnak tűnnek: a víz kilométeres mélységben megszilárdult. De a jégnek kisebb a sűrűsége, mint a víznek, és nagyon jó hőszigetelő, így ezek a jégrétegek egy vízréteg tetején lebegnének, védve a fagyástól. Ez lehetővé tenné el agua marad folyékony bolygónkon évmilliárdokig.
Egyes víz alatti élőlények, köztük egyes mélytengeri állatok túlélése nem függ a Naptól. Továbbá a tengerfenék a Föld belsejéből érkező hő melegítené fel: mélységben az óceán átlaghőmérséklete 0-3 °C. Azonban ezeknek az élőlényeknek a többsége a felszínen lévő bomló testektől függ a túléléshez: a naptól és a fotoszintetikus szervezetektől függő egyéb élőlények kihalásával ezek a lények is eltűnnének.
A víz alatti ökoszisztémák, például a hidrotermikus szellőzőnyílások, a víz alatti „kémények”, amelyekből geotermikusan felmelegített víz távozik, azonban megmaradnának. És ilyenek a kemolitotróf mikrobák amelyek lakják őket: képesek a hőt, a metánt és a ként energiává alakítani, ezek a szervezetek úgy élnek túl, mintha mi sem történt volna.
Sok más mikroorganizmus akár több millió évig is élhet, ha a nap lemegy. Több száz faja létezik extremofil szervezetek (akik csak extrém körülmények között élnek) és rendkívül toleráns élőlények (amelyek még ilyen esetekben is fennmaradnak). néhány mikroorganizmus pszichofil, vagyis aki szereti a hideget, az jégen él: ők képviselhetik az egyetlen életformát a felszínen a Föld fennmaradó idejében. Ezek közé tartozik például néhány antarktiszi gombák. És akkor lenne néhány organizmus, amely képes maradni mélyhűtve tartósítva, felfüggesztve arra vár, hogy visszatérjen a hőségbe.
Mert a felszínen eközben a levegő is egyre hidegebb lenne. Arra a pontra, hogy tíz évvel napkelte után az azt alkotó gázok lecsapódnának: lenne folyékony levegő majd levegő hó. Újabb tíz év elteltével a légkört alkotó elemek teljesen lefagynának.
Mi van, ha a nap eltűnik?
A fény hiánya által megfigyelt hatások mellett abban az esetben, ha a Nap teljesen eltűnne, vannak olyan hatások, amelyek a a gravitáció hiánya. Mivel a gravitációs hullámok fénysebességgel haladnak, az első nyolc percben húsz másodpercben ismét semmilyen hatást nem észleltek. Ezt követően bolygónk a tehetetlenség hatására szinte egyenes vonalban, a pályáját érintő irányban kezdene el mozogni.
Ekkor már lottó lenne. A Földhöz hasonlóan a Naprendszerben minden objektum elindulna egyenes vonalban haladni. Útközben 30 km/s sebességgel bolygónk több ezer égitesttel találkozna. Összeütközhet vele, elrendelve mindennek a végét, vagy egy új gravitációs központ vonzza magához, mint egy újabb csillag, amely úgy viselkedne, mint egy Nap. Ebben az esetben a bolygónkon még élő kis életvillanások előidézhetik új fajok..