;
Кейсы 1 декабря 2021

Что будет, если Солнце исчезнет: через неделю, год и миллион лет

Далее

Солнце отвечает за передачу энергии нашей планете последние 4,5 млрд лет. Эта энергия позволяла жизни на Земле процветать большую часть ее истории. «Хайтек» рассказывает, каковы будут краткосрочные и долгосрочные последствия для Земли, если Солнце внезапно исчезнет.

Солнце примерно в 333 000 раз больше массы Земли и производит столько же энергии, сколько 100 млрд водородных бомб в секунду. Его гигантская масса делает звезду доминирующей гравитационной силой в Солнечной системе, которая удерживает все восемь планет на их эллиптических орбитах.

Все планеты Солнечной системы изображены и линиях гравитационного фона. Элементы изображения предоставлены НАСА. Фото: shutterstock

В то же время огромная энергия Солнца нагревает планету ровно настолько, чтобы поверхность Земли была подходящей температуры для существования жидкой воды — катализатора жизни. Но что произойдет, если мы лишимся нашей звезды? Что мы почувствуем и увидим? Вопрос, который на первый взгляд может показаться глупым, на самом деле был частью важного мысленного эксперимента для Альберта Эйнштейна.

Люди бы поняли не сразу

До того, как Эйнштейн занялся проблемой гравитации, ученые подозревали — но не доказали — что гравитация действует мгновенно. Если бы это было правдой, то первое, что произошло бы, когда Солнце исчезло — Земля вместе со всеми другими планетами просто бы улетела в космос.

С другой стороны, свет не является мгновенным явлением: он движется со скоростью примерно 300 млн м/c и расстояние от Солнца до Земли достигает примерно за 8 минут. Согласно Русскому Географическому сообществу, еще восемь минут после того, как оно исчезнет, мы равно будем видеть его на небе. Итак, если допустить, что скорость света постоянна, а гравитации — нет, то мы почувствуем исчезновение Солнца раньше, чем увидим его.

3D-иллюстрация гравитации Земли и Солнца, которая искривляет пространство вокруг себя. Элементы этого изображения предоставлены НАСА. Фото: shutterstock

Но, как показал Эйнштейн в своей общей теории относительности, которую он представил в 1915 году, сила гравитации не является мгновенной. Фактически, скорость гравитации равна скорости света. Следовательно, если Солнце исчезнет, ​​мы восемь минут будем оставаться в неведении, что лишились своей звезды.

Планета просто улетит

Прямо сейчас Земля вращается вокруг Солнца со скоростью 108 000 км/ч. Когда Солнце исчезнет и ​​его гравитационное притяжение исчезнет, скорость Земли останется прежней. Чтобы понять почему, можно представить, как человек привязывает камень к концу веревки, вращает ей по кругу над головой, а затем отпускает. Камень будет лететь от изначальной точки по прямой линии и точно так же Земля летела бы по прямой от того места в космосе, где раньше было Солнце.

На картине художника изображена планета, вращающаяся вокруг звезды Альфа Центавра B, члена ближайшей к Земле тройной звездной системы. Солнце видно в правом верхнем углу. Фото: ESO / L. Calсada.

Если она не столкнется с другими планетами, астероидами или кометами, ей потребуется около 43 000 лет, чтобы преодолеть расстояние в 4,3 световых года до ближайшей звезды, Альфы Центавра. Через миллиард лет Земля сможет преодолеть 100 000 световых лет, или длину всей галактики Млечный Путь. Возможно, за время этого путешествия, нашу крошечную планету подхватит и вытащит на орбиту другая звезда или, возможно, черная дыра? В Млечном Пути находится около 100 млрд звезд и до миллиарда черных дыр.

Вечная темнота и замерзание планеты

Однако когда Солнце исчезнет, мы не останемся в полной и кромешной тьме. Звезды по-прежнему будут сиять, и электричество никуда не денется еще некоторое время. Но без солнечного света фотосинтез — процесс, с помощью которого растения питаются — остановился бы через 8 минут после того, как звезда исчезнет с неба. Так, большинство небольших растений без света погибнет в течение нескольких дней, но проблема даже не в этом: средняя температура поверхности Земли упадет до 0 ℃ спустя неделю, а затем до –100 ℃ уже к концу первого года. В таких условиях прожить очень сложно, что может привести к величайшему вымиранию в истории Земли. Это подтверждает и проведенное ранее исследование.

Ученые из Калифорнийского университета под руководством Александра Поля проверили известную гипотезу, согласно которой причиной первого массового вымирания в истории Земли, случившегося в позднем ордовикском периоде, стала аноксия — недостаточное насыщение кислородом морских глубин. После изучения геохимических показателей морских отложений и моделирования механизма реорганизации глобальной циркуляции океана ученые пришли к выводу, что аноксия не могла быть единственной причиной вымирания и сама, скорее всего, была следствием более глобальных процессов, связанных с общим похолоданием.

Когда Солнце исчезнет, мы не останемся в полной и кромешной тьме. Фото: shutterstock

Как пишет The Huffington Post со ссылкой на Майкла Стивенса, одного из ведущих популяризаторов науки и образования в мире, все это время океаны Земли становились бы все холоднее и в конечном итоге замерзли, превращая планету в ледяной мир. Но, как и в глубоких озерах зимой, замерзнет только поверхность, оставив под собой жидкий океан. Из-за экстремальных температур, паники и краха цивилизации большая часть человеческого населения будет уничтожена. Те немногие, кто выживет, должны будут мигрировать ближе к центру Земли — единственное убежище для людей будет рядом с гидротермальными источниками срединно-океанических хребтов (также они известны как «черные курильщики»). Это действующие на дне океанов многочисленные источники, приуроченные к осевым частям срединно-океанических хребтов. Из них в воду поступает высокоминерализованная горячая вода под давлением в сотни атмосфер. Простыми словами, эти жерла излучают тепло, исходящее из центра Земли.

Жизнь на Земле будет процветать миллиарды лет

Такой образ жизни был бы очень мрачным и одиноким, и трудно сказать, долго ли продержатся ли люди в таких условиях. С другой стороны, живые организмы, которые обитают живут вокруг источников, могли бы выжить в течение миллиардов лет после исчезновения Солнца. Все потому, что этим животным для жизни не нужен его свет. Вместо этого они получают пищу и энергию из тепла, которое исходящего из этих геотермальных источников. Согласно одной из теорий, жизнь на планете зародилась как раз рядом с ними.

Тысячи креветок живут вокруг гидротермальных источников на дне океана. Фото: Крис Герман, WHOI/NSF, NASA/ROV Jason C. Woods

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Astronomy, Земля в виде ледяного шара напоминала бы некоторые из лун вокруг Юпитера, на которых, как подозревают астробиологи, все же могут жить бактерии. В конце концов, Земля замерзнет, ​​и превратится в твердый, замороженный кусок скальной породы, плывущий в космосе, но этого не произойдет в течение миллионов лет — наша планета достигнет стабильной отметки –400 ℃, температуры, при которой тепло, излучаемое ядром планеты, будет равно теплу, которое Земля излучает в космос.

Мы зависим от Солнца больше, чем кажется

Уже не раз доказано, что люди приспосабливаются к разным условиям. Однако справится ли человечество с тем, что погаснет Солнце? Эволюционировав, люди научились создавать другие источники света, на некоторое время их будет вполне достаточно. Но людей ждет холод, отсутствие натуральной пищи, отсутствия в воздухе кислорода, возможность столкновения с другой планетой. А самая страшное — паника и борьба за ресурсы. Проанализировав, что будет с Землей после исчезновения Солнца, можно понять и оценить, как звезда влияет на нашу жизнь ежесекундно.


Читать далее

Полный мутаций омикрон: почему все так боятся нового штамма COVID-19 и чем он опасен

Антарктические рыбы начинают вести себя «пугающе» из-за потепления воды

Первые в мире живые роботы могут размножаться. Ученые никогда такого не видели