Есть 28 миллиард солнцеподобных звезд в Млечном Пути, но наш действительно особенный (по крайней мере, для нас). его серьезность держит солнечную систему вместе и его энергия позволяет жить на земле. Он влияет на нас и во многих других отношениях, поскольку он отвечает за погоду и смену времен года, океанские течения и прекрасное явление полярных сияний.
Но, как и все во Вселенной, рано или поздно Солнце перестанет существовать. Что будет, если погаснет солнце? Что, если бы Солнце исчезло прямо сейчас?
Как и когда взойдет солнце?
Звезды, подобные Солнцу, состоят из очень большого количества газа, особенно водорода и гелия. Очень сильное давление, создаваемое этими огромными массами, создает настолько высокие температуры, что электроны отрываются от атомов, и ионизированные таким образом газы получают название плазма.
В этих условиях он производит термоядерная реакция: как следует из названия, в этой реакции сливаются ядра атомов. Таким образом, из двух катионов водород (каждый из протона) образуется ядро гелий (содержащий два протона). Этот процесс высвобождает много энергии в виде света и тепла (температура нашего Солнца составляет 15 миллионов °C, что примерно в 6 тысяч раз больше, чем у лампочки!). Высвобождая эту энергию, в вечном взрыве звезда успевает не быть раздавленной тяжестью газа, из которого она состоит. Он сказал, что нет рушится.
Внутри таких звезд, как Солнце, водород закончится через несколько миллиардов лет. Как только это «топливо» исчерпано, ядерный синтез уже не в состоянии предотвратить коллапс звезды, который высвобождает еще больше тепла и света из-за сжатие гелия то есть внутри него (поскольку увеличение давления соответствует повышению температуры).
Однако из-за этого увеличения энергии звезда расширяется, пока не станет красный гигант, звезда в сотни раз крупнее нашего Солнца и значительно холоднее на поверхности.
Холодные звезды?
В этот момент водород на внешней части звезды также израсходован. Это новый коллапс небесного тела, высвобождающий очередной цикл ядерного синтеза который, однако, включает гелий, образующий ядра более тяжелых элементов, таких как углерод (с шестью протонами) и кислород (с восемью протонами). Полученной энергии недостаточно для противодействия высокому давлению из-за веса этих элементов, поэтому размер ядра уменьшается. Итак, мы говорим о белый Гном, «холодная» звезда с размерами, подобными Земле. Вокруг него остаются внешние слои, которые создают туманность: очень яркое облако газа и пыли, живущее около 10 тысяч лет.
По оценкам, Солнце погаснет примерно через 8.000 миллиардов лет: столько же, сколько людей, населяющих Землю сегодня. Наша планета вместе с Меркурием и Венерой, вероятно, испарится намного раньше, когда Солнце станет красным гигантом через 5.000 миллиардов лет. Но нам не придется беспокоиться об этом. Поскольку Солнце расширяется на 10% каждый миллиард лет, к тому времени Земля станет настолько горячей, что ее океаны испарятся вместе с жизнью на суше.
Но давайте представим, что Солнце просто внезапно гаснет, как лампочка. Что случилось бы?
Как долго продлится жизнь на Земле, если погаснет Солнце?
Если бы Солнце вдруг перестало излучать свет и тепло, жизнь на Земле продлилась бы гораздо дольше, чем мы могли бы ожидать. Но давайте посмотрим в деталях, что произойдет.
Первые недели без солнечного света
Если Солнце погаснет через сколько времени мы это осознаем? Сначала ничего бы не случилось. для немногих восемь минут и двадцать секунд все было бы нормально: в тот период времени последние лучи солнца достигнут земной поверхности. Потом вдруг наступит тьма повсюду; наш спутник Луна тоже потемнеет.
Поскольку наша галактика Млечный Путь примерно в 1/300 ярче Луны, мы в основном видим только при искусственном освещении. Но, из-за солнечные лучи задерживают На больших расстояниях, глядя в небо, мы бы наблюдали за другими планетами Солнечной системы так, как будто бы их не затрагивала проблема: например, Юпитер продолжал бы освещаться примерно в течение получаса после исчезновения Солнца.
И что будет с температурой?
Через несколько минут после восхода солнца, температура упадет на 4-5 градусов в освещенных местах. Тем временем начнут наблюдаться странности в поведении животных, жизненные циклы которых зависят от течения дней: например, некоторые птицы перестанут петь. дневные и ночные мероприятия фауны будет продолжаться вполне синхронно с 24 часами благодаря эндогенным часам, которые регулируют повседневные функции организмов даже независимо от присутствия звезд. Но многим животным нужно солнце, чтобы знать, куда идти. двигаться беспорядочно.
Как только свет исчез, фотосинтез остановился бы. Почти весь синтез кислорода в атмосфере происходит в результате этого процесса, но для его исчерпания потребуется много времени: потребуются тысячи лет, чтобы он был поглощен живыми существами, которые от него зависят. Но большинство растений, неспособных к фотосинтезу, погибнут в течение нескольких недель, а животные, которые их поедают, начнут голодать. Это вызвало бы у многих физиологические изменения у животных: это увеличило бы накопление энергии в ущерб росту и другим функциям, не связанным строго с выживанием. Но не только.
Кормление безумие
голодные животные вести себя иначе, чем обычно: приоритетом становится поиск пищи, поэтому они пренебрегают такими видами деятельности, как социализация, размножение и антихищное поведение (полезные действия, позволяющие избежать добычи), чтобы исследовать большие территории. Следовательно, если бы Солнце погасло, растущая нехватка растений и видов, которые ими питаются, заставила бы выживших животных вести себя более безрассудно и безрассудно. динамика между особями и между разными видами также можно было бы увидеть измененный.
Например, рак-отшельник Дарданус ножка обычно в нем обитают симбиотические анемоны, которые позволяют ему сливаться, защищая его от хищников. Однако, когда ракообразное голодно, оно может питаться анемонами. Во время войны и голода все пойдет.
Первый год без солнца
Если бы Солнце погасло, средняя температура нашей планеты в градусах Кельвина уменьшалась бы вдвое каждый месяц: всего за четыре недели мы поднялись бы примерно с 300 К (27 °C) до 150 К (-123 °C). Хотя у самых крупных растений достаточно запасов сахара, чтобы выжить в темноте в течение многих лет, температура заставит их погибнуть. они замерзнут через пару недель. Точно так же в течение первых нескольких месяцев почти все живые существа вымрут из-за мороза.
Но не все тепло нашей планеты зависит от Солнца.Радиоактивный распад приводит к тому, что ядро нашей планеты достигает температуры 5°C (примерно в два раза больше, чем у лампочки); Кроме того, 20% подземное тепло Это происходит из-за высокого давления, которому подвергаются горные породы. Часть этого тепла также достигает земной коры, особенно в геотермальные районы, области, где геотермальной энергии удается пробиться. Это вулканы, фумаролы, горячие источники, гидротермальные источники и гейзеры: вблизи этих мест жизнь продлится немного дольше.
Что насчет нас?
Чтобы выжить, людям придется создавать поселения вблизи этих районов, а по мере дальнейшего падения температуры строить подземные или теплоизолированные здания питается от атомных электростанций. Любой, кто не находится в этих районах, наверняка умрет в течение года. Конечно, останется одна серьезная проблема: как есть? Мы могли бы сохранить некоторые овощи с помощью искусственного освещения, но было бы трудно найти решения, которые бы хорошо и надолго кормили многих людей. Вероятно, за исключением исключительных изобретений, наш вид смог бы прожить всего несколько лет.
Если погасло солнце: первые двадцать лет
Через три года после исчезновения Солнца океаны казались бы полностью замерзшими: вода застыла бы на километры в глубину. Но лед имеет меньшую плотность, чем вода, и является очень хорошим теплоизолятором, поэтому эти слои льда будут плавать поверх слоя воды, защищенного от замерзания. Это позволит воды оставаться жидкость на нашей планете на миллиарды лет.
Выживание некоторых подводных организмов, в том числе некоторых глубоководных животных, не зависит от Солнца. Кроме того, морское дно его нагревало бы тепло, идущее из недр Земли: на глубине океан имеет среднюю температуру 0-3 °С. Однако выживание большинства этих живых существ зависит от разлагающихся тел на поверхности: с вымиранием других живых существ, зависящих от солнца и фотосинтезирующих организмов, эти существа также исчезнут.
Однако подводные экосистемы, такие как гидротермальные источники, подводные «трубы», из которых выходит геотермально нагретая вода, сохранятся. И так хемолитотрофные микробы которые их населяют: способные преобразовывать тепло, метан и серу в энергию, эти организмы выжили бы, как ни в чем не бывало.
Многие другие микроорганизмы могут продолжать жить миллионы лет, даже если солнце зайдет. Существуют сотни видов экстремофильные организмы (которые живут только в экстремальных условиях) и чрезвычайно толерантные организмы (которые выживают даже в таких случаях). некоторые микроорганизмы психрофил, то есть те, кто любит холод, живут на льду: они могли представлять собой единственную форму жизни на поверхности за все остальное время существования планеты Земля. К ним относятся, например, некоторые антарктические грибы. И тогда были бы какие-то организмы, способные оставаться криоконсервированный, приостановлено, ожидая возвращения, чтобы жить в тепле.
Потому что на поверхности тем временем воздух становился бы все холоднее и холоднее. Вплоть до того, что через десять лет после восхода солнца газы, составляющие его, сконденсируются: жидкий воздух , а затем воздушный снег. Еще через десять лет элементы, из которых состоит атмосфера, полностью замерзнут.
Что, если солнце исчезнет?
В дополнение к эффектам, наблюдаемым при отсутствии света, в случае полного исчезновения Солнца были бы эффекты, зависящие от отсутствие гравитации. Поскольку гравитационные волны распространяются со скоростью света, в течение первых восьми минут и двадцати секунд никаких эффектов не наблюдалось бы. После этого наша планета начала бы двигаться почти по прямой, касательной к своей орбите, по инерции.
Тогда это была бы лотерея. Как и Земля, все объекты Солнечной системы начнут ехать по прямой. На своем пути со скоростью 30 км в секунду наша планета встретит тысячи небесных тел. Он может столкнуться с ним, предвещая конец всему, или быть притянутым новым гравитационным центром, как еще одна звезда, которая будет вести себя как Солнце. новые виды. .