Obstajajo 28 milijarde soncu podobnih zvezd v Rimski cesti, vendar je naša res posebna (vsaj za nas). njeno resnost drži sončni sistem skupaj in njegovo energijo omogoča življenje na zemlji. Na nas vpliva tudi na številne druge načine, saj je odgovoren za vreme in minevanje letnih časov, oceanske tokove in čudovite pojave avror.
Toda, kot vse v vesolju, bo Sonce prej ali slej prenehalo obstajati. Kaj bi se zgodilo, če bi sonce ugasnilo? Kaj če bi Sonce zdaj izginilo?
Kako in kdaj bo sonce vzšlo?
Zvezde, kot je Sonce, so sestavljene iz zelo velikih količin plina, zlasti vodika in helija. Zelo močan pritisk, ki izhaja iz teh ogromnih mas, povzroči tako visoke temperature, da se elektroni iztrgajo iz atomov in tako ionizirani plini dobijo ime plazma.
V teh pogojih proizvaja jedrska fuzija: kot že ime pove, se pri tej reakciji zlijejo jedra atomov. Tako iz dveh kationov vodik (vsak je sestavljen iz protona) nastane jedro helij (ki vsebuje dva protona). Pri tem procesu se sprosti veliko energije v obliki svetlobe in toplote (naše Sonce ima temperaturo 15 milijonov °C, kar je približno 6 tisočkrat več kot žarnica!). S sproščanjem te energije v nenehni eksploziji zvezdi uspe, da je ne zdrobi teža plina, ki jo sestavlja. Rečeno je da št propade.
Znotraj zvezd, kot je Sonce, bo po nekaj milijardah let zmanjkalo vodika. Ko je to "gorivo" izčrpano, jedrska fuzija ne more več preprečiti kolapsa zvezde, ki zaradi stiskanje helija ki je v njej (ker povišanje tlaka ustreza povišanju temperature).
Vendar se zaradi tega povečanja energije zvezda širi, dokler ne postane a rdeči velikan, zvezda, ki je več stokrat večja od našega Sonca in na površju precej hladnejša.
Hladne zvezde?
Na tej točki se porabi tudi vodik na zunanjem delu zvezde. Gre za nov kolaps nebesnega telesa, sproščanje še en cikel jedrske fuzije ki pa vključuje helij, ki tvori jedra težjih elementov, kot sta ogljik (s šestimi protoni) in kisik (z osmimi protoni). Nastala energija zaradi teže teh elementov ne zadostuje za preprečevanje visokega tlaka, zato se velikost jedra zmanjša. Torej govorimo o a Beli škrat, "hladna" zvezda z dimenzijami, podobnimi Zemljinim. Okoli pušča najbolj zunanje plasti, ki ustvarjajo a meglica: zelo svetel oblak plina in prahu, ki živi približno 10 tisoč let.
Ocenjuje se, da sonce bo ugasnilo čez približno 8.000 milijard let: toliko kot človeška bitja, ki danes naseljujejo Zemljo. Naš planet bo skupaj z Merkurjem in Venero verjetno izhlapel veliko prej, ko bo Sonce čez 5.000 milijard let postalo rdeči velikan. Ampak zaradi tega nam ne bo treba skrbeti. Ker se Sonce vsako milijardo let razširi za 10 %, bo do takrat Zemlja tako vroča, da bodo njeni oceani izhlapeli, skupaj z življenjem na kopnem.
Toda predstavljajmo si, da Sonce kar naenkrat ugasne, kot žarnica. Kaj bi se zgodilo?
Kako dolgo bi trajalo življenje na Zemlji, če bi sonce ugasnilo?
Če bi Sonce nenadoma prenehalo oddajati svetlobo in toploto, bi življenje na Zemlji trajalo veliko dlje, kot bi morda pričakovali. Pa poglejmo podrobno, kaj bi se zgodilo.
Prvi tedni brez sončne svetlobe
Če bi Sonce ugasnilo, čez koliko časa bi se tega zavedali? Sprva se ne bi zgodilo nič. za nekaj osem minut in dvajset sekund vse bi bilo normalno: v tistem času bi zadnji sončni žarki dosegli zemeljsko površje. Potem pa kar naenkrat padel bi mrak vsepovsod; potemnel bi tudi naš satelit Luna.
Ker je naša galaksija Rimska cesta približno 1/300 tako svetla kot Luna, bi v bistvu videli samo v umetni svetlobi. Ampak, zaradi zakasnitev sončnih žarkov Na velikih razdaljah bi ob pogledu v nebo opazovali druge planete Osončja, kot da jih problem ne bi zadeval: Jupiter bi bil na primer osvetljen še približno pol ure po izginotju Sonca.
In kaj bi se zgodilo s temperaturo?
Nekaj minut po sončnem vzhodu, temperature bi padle med 4 in 5 stopinj na osvetljenih območjih. Medtem bi začeli opazovati nenavadno vedenje živali, katerih življenjski cikel je odvisen od minevajočih dni: nekatere ptice bi na primer prenehale peti. The dnevne in nočne dejavnosti favne bi se nadaljevalo precej sinhronizirano s 24 urami, zahvaljujoč endogenim uram, ki uravnavajo dnevne funkcije organizmov tudi neodvisno od prisotnosti zvezd. Toda mnoge živali potrebujejo sonce, da vedo, kam iti, zato bi začele premikati se neurejeno.
Takoj ko je svetloba izginila, bi se fotosinteza ustavila. Skoraj vsa sinteza kisika v ozračju izhaja iz tega procesa, vendar bi trajalo veliko časa, da bi zmanjkalo: trajalo bi tisoče let, da bi ga porabila živa bitja, ki so od njega odvisna. Toda večina rastlin, ki ne morejo fotosintetizirati, bi umrla v nekaj tednih, živali, ki jih jedo, pa bi začele stradati. To bi povzročilo številne fiziološke spremembe pri živalih: povečalo bi shranjevanje energije na škodo rasti in drugih funkcij, ki niso strogo povezane s preživetjem. Ampak ne samo.
Hranjenje
lačne živali obnašati drugače kot običajno: prednostna naloga postane iskanje hrane, zato zanemarjajo dejavnosti, kot so socializacija, razmnoževanje in protiplenilsko vedenje (koristna dejanja, da ne postanejo plen), da bi raziskali večja ozemlja. Če bi torej Sonce ugasnilo, bi naraščajoče pomanjkanje rastlin in vrst, ki se z njimi prehranjujejo, povzročilo, da bi se preživele živali vedle bolj nepremišljeno in dinamiko videli bi tudi med posamezniki in med različnimi vrstami spremenjeno.
Na primer, rak puščavnik Dardanus pedunculatus običajno skriva simbiotske vetrnice, ki mu omogočajo, da se zlije in ga ščiti pred plenilci. Ko pa je rak lačen, se lahko hrani z vetrnicami. V vojni in lakoti je vse dovoljeno.
Prvo leto brez sončne svetlobe
Če bi Sonce ugasnilo, bi se povprečna temperatura našega planeta v stopinjah Kelvina vsak mesec prepolovila: v samo štirih tednih bi se z okoli 300 K (27 °C) dvignili na 150 K (-123 °C). Čeprav imajo največje rastline dovolj zalog sladkorja, da lahko leta preživijo v temi, bi jih temperature povzročile zamrznili bodo v nekaj tednih. Prav tako bi v prvih nekaj mesecih zaradi zmrzali izumrla skoraj vsa živa bitja.
Vendar ni vsa toplota našega planeta odvisna od Sonca. Radioaktivni razpad povzroči, da jedro našega planeta doseže temperaturo 5 °C (približno dvakrat več kot žarnica); Poleg tega 20 % od podzemna toplota Izhaja iz visokega pritiska, ki so mu izpostavljene kamnine. Nekaj te toplote doseže tudi zemeljsko skorjo, zlasti v geotermalna območja, območja, kjer si geotermalna energija uspe utrti pot. To so vulkani, fumarole, vroči vrelci, hidrotermalni vrelci in gejzirji: v bližini teh območij bi življenje trajalo nekoliko dlje.
In mi?
Za preživetje bi morali ljudje ustvariti naselja v bližini teh območij, in ko se temperature še znižajo, graditi podzemne ali toplotno izolirane zgradbe poganjajo jedrske elektrarne. Kdorkoli ne bi bil na teh območjih, bi zagotovo umrl v enem letu. Seveda bi ostal en večji problem: kako jesti? Z umetno razsvetljavo bi lahko prihranili nekaj zelenjave, težko pa bi našli rešitve, da bi veliko ljudi dobro in dolgo nahranili. Brez izjemnih izumov bi naša vrsta verjetno lahko preživela le nekaj let.
Če je sonce ugasnilo: prvih dvajset let
Tri leta po izginotju Sonca bi bili oceani videti kot popolnoma zamrznjeni: voda bi se strdila kilometre globoko. Toda led ima manjšo gostoto kot voda in je zelo dober toplotni izolator, zato bi te plasti ledu plavale na vrhu vodne plasti, zaščitene pred zmrzovanjem. To bi omogočilo el agua ostati tekočina na našem planetu za milijarde let.
Nekateri podvodni organizmi, vključno z nekaterimi globokomorskimi živalmi, za preživetje niso odvisni od Sonca. Tudi, morsko dno ogrevala bi ga toplota, ki prihaja iz notranjosti Zemlje: v globini ima ocean povprečno temperaturo 0-3 °C. Vendar je preživetje večine teh živih bitij odvisno od razpadajočih teles na površju: z izumrtjem drugih živih bitij, ki so odvisna od sonca in fotosintetskih organizmov, bi izginila tudi ta bitja.
Ohranili pa bi podvodne ekosisteme, kot so hidrotermalni vrelci, podvodni »dimniki«, iz katerih prihaja geotermalno segreta voda. In prav tako so kemolitotrofni mikrobi ki jih naseljujejo: sposobni pretvarjati toploto, metan in žveplo v energijo bi ti organizmi preživeli, kot da se ni nič zgodilo.
Mnogi drugi mikroorganizmi bi lahko še naprej živeli milijone let, tudi če sonce zaide. Obstaja na stotine vrst ekstremofilni organizmi (ki živijo samo v ekstremnih razmerah) in izjemno tolerantni organizmi (ki preživijo tudi v takih primerih). nekateri mikroorganizmi psihofilna, torej tisti, ki ljubijo mraz, živijo na ledu: lahko predstavljajo edino obliko življenja na površju do konca obstoja planeta Zemlje. Sem spadajo na primer nekateri antarktične gobe. In potem bi bilo nekaj organizmov, ki bi lahko ostali kriokonzervirano, suspendiran čaka na vrnitev v vročino.
Kajti na površju bi se medtem tudi zrak vedno bolj hladil. Do te mere, da bi se deset let po sončnem vzhodu plini, ki ga sestavljajo, kondenzirali: obstajalo bi tekoči zrak in potem zračni sneg. Po nadaljnjih desetih letih bi bili elementi, ki sestavljajo ozračje, popolnoma zamrznjeni.
Kaj če bi sonce izginilo?
Poleg učinkov, ki jih opazimo zaradi odsotnosti svetlobe, bi v primeru, da bi Sonce popolnoma izginilo, obstajali tudi tisti, ki so odvisni od odsotnost gravitacije. Ker gravitacijski valovi potujejo s svetlobno hitrostjo, tudi v prvih osmih minutah in dvajsetih sekundah ne bi opazili nobenih učinkov. Po tem bi se naš planet zaradi vztrajnosti začel premikati skoraj premočrtno, tangentno na njegovo orbito.
Takrat bi bila to loterija. Tako kot Zemlja bi se vsi objekti v sončnem sistemu začeli potovati v ravni črti. Na svoji poti bi naš planet s hitrostjo 30 km na sekundo srečal na tisoče nebesnih teles. Lahko bi trčila vanjo, kar bi pomenilo konec vsega, ali pa bi jo pritegnilo novo gravitacijsko središče, kot še ena zvezda, ki bi delovala kot Sonce. V tem primeru bi lahko majhni utrinki življenja, ki jih naš planet še hrani, povzročili nova vrsta..