May 28 bilyong bituin na parang araw sa Milky Way, pero ang atin ay talagang espesyal (at least para sa atin). ang bigat nito pinagsasama-sama ang solar system at ang kanyang enerhiya nagbibigay-daan sa buhay sa lupa. Nakakaimpluwensya rin ito sa atin sa maraming iba pang paraan, dahil responsable ito sa lagay ng panahon at paglipas ng mga panahon, agos ng karagatan, at magandang phenomenon ng aurora.
Ngunit, tulad ng lahat ng bagay sa uniberso, sa malao't madali ang Araw ay titigil sa pag-iral. Ano ang mangyayari kung sumisikat ang araw? Paano kung ang Araw ay nawala ngayon?
Paano at kailan sisikat ang araw?
Ang mga bituin tulad ng Araw ay binubuo ng napakaraming gas, lalo na ang hydrogen at helium. Ang napakalakas na presyur na nagmumula sa napakalaking masa na ito ay gumagawa ng mga temperatura na napakataas na ang mga electron ay napunit mula sa mga atomo at ang mga gas sa gayon ay na-ionize ay tinawag ang pangalan ng plasma.
Sa ilalim ng mga kondisyong ito ay gumagawa ito pagsasanib ng nukleyar: gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan nito, sa reaksyong ito ang nuclei ng mga atomo ay pinagsama. Kaya, mula sa dalawang kasyon hydrogen (bawat isa ay binubuo ng isang proton) isang nucleus ay nabuo helium (naglalaman ng dalawang proton). Ang prosesong ito ay naglalabas ng maraming enerhiya, sa anyo ng liwanag at init (ang ating Araw ay may temperaturang 15 milyong °C, mga 6 na libong beses kaysa sa isang bumbilya!). Sa pamamagitan ng pagpapakawala ng enerhiya na ito, sa isang walang hanggang pagsabog, ang isang bituin ay namamahala na hindi madudurog ng bigat ng gas na bumubuo nito. Sinasabi na hindi gumuho.
Sa loob ng mga bituin tulad ng Araw, ang hydrogen ay mauubos pagkatapos ng ilang bilyong taon. Kapag naubos na ang "gatong" na ito, hindi na mapipigilan ng nuclear fusion ang pagbagsak ng bituin, na naglalabas ng mas maraming init at liwanag dahil sa helium compression na nasa loob nito (dahil ang pagtaas ng presyon ay tumutugma sa pagtaas ng temperatura).
Gayunpaman, dahil sa pagtaas ng enerhiya na ito, ang bituin ay lumalawak hanggang sa ito ay maging a pulang higante, isang bituin na daan-daang beses na mas malaki kaysa sa ating Araw at mas malamig sa ibabaw.
Malamig na bituin?
Sa puntong ito, naubos na rin ang hydrogen sa panlabas na bahagi ng bituin. Ito ay isang bagong pagbagsak ng celestial body, pinakawalan isa pang cycle ng nuclear fusion na, gayunpaman, ay nagsasangkot ng helium, na bumubuo ng nuclei ng mas mabibigat na elemento tulad ng carbon (na may anim na proton) at oxygen (na may walong proton). Ang nagresultang enerhiya ay hindi sapat upang kontrahin ang mataas na presyon dahil sa bigat ng mga elementong ito, kaya ang laki ng core ay nabawasan. Kaya pinag-uusapan natin ang isang Puting dwende, isang "malamig" na bituin na may mga sukat na katulad ng sa Earth. Sa paligid nito ay nag-iiwan ang pinakalabas na mga layer, na lumilikha ng a nebula: isang napakaliwanag na ulap ng gas at alikabok na nabubuhay nang halos 10 libong taon.
Tinatayang iyon ang araw ay sisikat sa mga 8.000 bilyong taon: kasing dami ng mga tao na naninirahan sa Earth ngayon. Ang ating planeta, kasama ang Mercury at Venus, ay malamang na mag-vaporize nang mas maaga, kapag ang Araw ay naging isang pulang higante 5.000 bilyong taon mula ngayon. Ngunit hindi natin kailangang mag-alala tungkol doon. Dahil ang Araw ay lumalawak ng 10% bawat bilyong taon, sa panahong iyon ang Earth ay magiging sobrang init na ang mga karagatan nito ay sumingaw, kasama ng buhay sa lupa.
Pero isipin natin na ang Araw ay bigla na lang sumisikat, parang bumbilya. Ano kaya ang mangyayari?
Gaano katagal ang buhay sa Earth kung sumisikat ang araw?
Kung ang Araw ay biglang tumigil sa paglabas ng liwanag at init, ang buhay sa Earth ay tatagal nang mas matagal kaysa sa inaasahan natin. Ngunit tingnan natin nang detalyado kung ano ang mangyayari.
Ang mga unang linggo na walang sikat ng araw
Kung sumisikat ang Araw pagkaraan ng gaano katagal natin ito malalaman? Sa una, walang mangyayari. para sa ilan walong minuto at dalawampung segundo magiging normal ang lahat: sa panahong iyon, ang mga huling sinag ng araw ay makakarating sa ibabaw ng lupa. Tapos biglaan babagsak ang kadiliman sa lahat; ang ating satellite, ang Buwan, ay magdidilim din.
Dahil ang ating Milky Way galaxy ay humigit-kumulang 1/300th kasing liwanag ng Buwan, karaniwang nakikita lang natin sa artipisyal na liwanag. Ngunit, dahil sa pagkaantala ng sinag ng araw Sa malalayong distansya, tumitingin sa kalangitan, mamamasdan natin ang iba pang mga planeta ng Solar System na parang hindi sila apektado ng problema: halimbawa, ang Jupiter ay patuloy na iilaw nang humigit-kumulang kalahating oras pagkatapos ng pagkawala ng Araw.
At ano ang mangyayari sa temperatura?
Ilang minuto pagkatapos ng pagsikat ng araw, bababa ang temperatura sa pagitan ng 4 at 5 degrees sa mga lugar na may ilaw. Samantala, ang mga kakaibang pag-uugali ay magsisimulang maobserbahan sa bahagi ng mga hayop na ang mga siklo ng buhay ay nakasalalay sa paglipas ng mga araw: halimbawa, ang ilang mga ibon ay tumigil sa pagkanta. Ang mga aktibidad sa araw at gabi ng fauna ay magpapatuloy na lubos na naka-synchronize sa 24 na oras, salamat sa mga endogenous na orasan, na kumokontrol sa pang-araw-araw na pag-andar ng mga organismo kahit na independyente sa pagkakaroon ng mga bituin. Ngunit maraming mga hayop ang nangangailangan ng araw upang malaman kung saan pupunta, upang magsimula sila gumalaw sa maayos na paraan.
Nang mawala ang liwanag, titigil ang photosynthesis. Halos lahat ng oxygen synthesis sa atmospera ay nagmula sa prosesong ito, ngunit ito ay magtatagal upang maubos: aabutin ng libu-libong taon bago ito maubos ng mga nabubuhay na bagay na umaasa dito. Ngunit karamihan sa mga halaman, na hindi makapag-photosynthesize, ay mamamatay sa loob ng ilang linggo, at ang mga hayop na kumakain sa kanila ay magsisimulang magutom. Magdudulot ito ng marami pagbabago ng pisyolohikal sa mga hayop: madaragdagan nito ang pag-iimbak ng enerhiya, sa kapinsalaan ng paglaki at iba pang mga function na hindi mahigpit na nauugnay sa kaligtasan ng buhay. Pero hindi lang.
Ang siklab ng pagkain
gutom na hayop kumilos nang iba kaysa karaniwan: nagiging priyoridad ang paghahanap ng pagkain, kaya napapabayaan nila ang mga aktibidad tulad ng pakikisalamuha, pagpaparami at antipredatory na pag-uugali (mga kapaki-pakinabang na aksyon upang maiwasan ang mabiktima) upang galugarin ang mas malalaking teritoryo. Samakatuwid, kung sisikat ang Araw, ang pagtaas ng kakapusan ng mga halaman at ang mga species na kumakain sa kanila ay hahantong sa mga nabubuhay na hayop na kumilos nang mas walang ingat at ang dinamika sa pagitan ng mga indibidwal at sa pagitan ng iba't ibang mga species ay makikita din binago.
Halimbawa, ang hermit crab Dardanus pedunculatus karaniwan itong nagtataglay ng mga symbiotic anemone na nagbibigay-daan sa paghalo nito, pinoprotektahan ito mula sa predation. Gayunpaman, kapag ang crustacean ay nagugutom, maaari itong kumain ng mga anemone. Sa digmaan at taggutom, lahat ay nangyayari.
Ang unang taon na walang sikat ng araw
Kung sisikat ang Araw, ang average na temperatura ng ating planeta sa degrees Kelvin ay bababa sa kalahati bawat buwan: sa loob lamang ng apat na linggo ay aabot tayo mula sa humigit-kumulang 300 K (27 °C) hanggang 150 K (-123 °C). Bagama't ang pinakamalaking mga halaman ay may sapat na reserbang asukal upang mabuhay sa dilim sa loob ng maraming taon, ang mga temperatura ay magdudulot sa kanila sila ay magyeyelo sa loob ng ilang linggo. Gayundin, sa loob ng unang ilang buwan halos lahat ng nabubuhay na bagay ay mawawala na dahil sa hamog na nagyelo.
Ngunit hindi lahat ng init ng ating planeta ay nakasalalay sa Araw. Ang radioactive decay ay nagiging sanhi ng pag-abot ng core ng ating planeta sa temperatura na 5°C (halos dalawang beses kaysa sa temperatura ng bombilya); Bilang karagdagan, 20% ng init sa ilalim ng lupa Ito ay nagmumula sa mataas na presyon kung saan ang mga bato ay sumasailalim. Ang ilan sa init na ito ay umaabot din sa crust ng Earth, partikular sa mga geothermal na lugar, mga lugar kung saan nagagawa ng geothermal energy. Ang mga ito ay mga bulkan, fumarole, hot spring, hydrothermal spring, at geyser: malapit sa mga lugar na ito, ang buhay ay magtatagal ng kaunti.
At sa amin?
Upang mabuhay, ang mga tao ay kailangang lumikha ng mga pamayanan malapit sa mga lugar na ito, at habang ang temperatura ay lalong bumababa, magtayo underground o thermally insulated na mga gusali pinapagana ng mga nuclear power plant. Ang sinumang wala sa mga lugar na ito ay tiyak na mamamatay sa loob ng isang taon. Siyempre, ang isang pangunahing problema ay mananatili: paano kumain? Maaari tayong mag-save ng ilang gulay gamit ang artipisyal na pag-iilaw, ngunit magiging mahirap na makahanap ng mga solusyon upang mapakain ang maraming tao nang maayos at sa mahabang panahon. Malamang, maliban sa mga pambihirang imbensyon, ang ating mga species ay mabubuhay lamang ng ilang taon.
Kung ang araw ay lumabas: ang unang dalawampung taon
Tatlong taon pagkatapos ng pagkawala ng Araw, ang mga karagatan ay lilitaw na ganap na nagyelo: ang tubig ay magiging solido sa mga kilometro ang lalim. Ngunit ang yelo ay may mas mababang density kaysa tubig at ito ay isang napakahusay na thermal insulator, kaya ang mga layer ng yelo ay lumulutang sa ibabaw ng isang layer ng tubig, na protektado mula sa pagyeyelo. Ito ay magpapahintulot el agua manatili likido sa ating planeta para sa bilyun-bilyong taon.
Ang ilang mga organismo sa ilalim ng tubig, kabilang ang ilang mga hayop sa malalim na dagat, ay hindi umaasa sa Araw para mabuhay. Higit pa rito, ang ilalim ng dagat papainitin ito ng init na nagmumula sa loob ng Earth: sa lalim, ang karagatan ay may average na temperatura na 0-3 °C. Gayunpaman, karamihan sa mga nabubuhay na bagay na ito ay nakasalalay sa mga nabubulok na katawan sa ibabaw upang mabuhay: sa pagkalipol ng iba pang mga nabubuhay na bagay na umaasa sa araw at mga organismong photosynthetic, ang mga nilalang na ito ay mawawala rin.
Gayunpaman, ang mga ecosystem sa ilalim ng tubig gaya ng mga hydrothermal vent, mga "chimney" sa ilalim ng tubig kung saan lumalabas ang geothermally heated na tubig, ay mapangalagaan. At gayundin ang chemolithotrophic microbes na naninirahan sa kanila: may kakayahang gawing enerhiya ang init, methane at sulfur, mabubuhay ang mga organismong ito na parang walang nangyari.
Maraming iba pang mga mikroorganismo ang maaaring patuloy na mabuhay ng milyun-milyong taon kahit lumubog ang araw. Mayroong daan-daang species ng mga extremophile na organismo (na nabubuhay lamang sa matinding kondisyon) at lubhang mapagparaya na mga organismo (na nabubuhay kahit sa ganitong mga kaso). ilang microorganism psychophilic, iyon ay, ang mga mahilig sa malamig, ay nabubuhay sa yelo: maaari silang kumatawan sa tanging anyo ng buhay sa ibabaw para sa natitirang bahagi ng pagkakaroon ng planetang Earth. Kasama nila, halimbawa, ang ilan mga kabute ng Antarctic. At pagkatapos ay magkakaroon ng ilang mga organismo na may kakayahang manatili cryopreserved, nasuspinde sa paghihintay upang bumalik upang manirahan sa init.
Dahil sa ibabaw, samantala, lalamig din ng lamig ang hangin. Hanggang sa punto na, sampung taon pagkatapos ng pagsikat ng araw, ang mga gas na bumubuo dito ay mag-condense: magkakaroon ng likidong hangin at pagkatapos ay niyebe sa hangin. Pagkatapos ng isa pang sampung taon, ang mga elemento na bumubuo sa atmospera ay ganap na magyelo.
Paano kung nawala ang araw?
Bilang karagdagan sa mga epekto na naobserbahan ng kawalan ng liwanag, kung sakaling tuluyang nawala ang Araw, magkakaroon ng mga umaasa sa kawalan ng gravity. Dahil ang mga gravitational wave ay naglalakbay sa bilis ng liwanag, muli ay walang mga epekto na makikita sa unang walong minuto at dalawampung segundo. Pagkatapos nito, ang ating planeta ay magsisimulang gumalaw halos sa isang tuwid na linya, padaplis sa orbit nito, dahil sa inertia.
Sa puntong iyon, ito ay magiging isang lottery. Tulad ng Earth, magsisimula ang lahat ng bagay sa Solar System upang maglakbay sa isang tuwid na linya. Sa paglalakbay nito, sa bilis na 30 km bawat segundo, ang ating planeta ay makakasalubong ng libu-libong celestial body. Maaari itong bumangga dito, mag-atas ng katapusan ng lahat, o maakit ng isang bagong sentro ng gravitational, tulad ng isa pang bituin na kikilos na parang Araw. Sa kasong ito, ang maliliit na kislap ng buhay na pinagkukunan pa rin ng ating planeta ay maaaring magbunga ng bagong species..