Какая будет температура поверхности Земли за счет температуры изнутри, если убрать Солнце?
Поток тепловой энергии “изнутри” не влияет на температуру у поверхности Земли. Это видно по ледяным покрытиям полюсов, горных вершин и скоростью понижения температуры ночью. Если “выключить” солнечное излучение, то Земля навечно погрузится в ночь и начнётся глобальное катастрофическое падение температуры из-за потерь на тепловое излучения самой атмосферы.
Время охлаждения атмосферы (или поверхности Земли) можно оценить из формулы t = (T₁⁻³ − T₀⁻³)Nk/2εσA, где T₀ и T₁ — начальная и конечная температуры атмосферы за время t, N и A — число молекул и площадь поверхности атмосферы, k и σ — постоянные Больцмана и Стефана-Больцмана, а ε — коэффициент излучения.
Предполагая, что вся атмосфера в момент «выключения» Солнца имела температуру T₀ = (15 + 273) K и ε = 0.5 (половина излучения поступает обратно в атмосферу), получим оценки темпа охлаждения поверхности Земли при начальной температуре 15 ℃. Так, температура атмосферы T₁ (℃) опустится до 0°, −10°, −50°, −100°, −200° за время t ≡ 4 дня, 8 дней, 1 месяц, 3 месяца, 4 года, соответственно.
Такие вот грустные события произойдут, если кто нибудь случайно выключит Солнце.
Источник
Если Солнце погаснет, то сможет ли человечество выжить? Каким образом?
Если бы внезапно исчезло Солнце, то уже через сутки температура поверхности планеты упадет до -40..60 °С. После того, как вся влага из атмосферы будет выморожена, потеря тепла многократно ускорится и охлаждение поверхности и атмосферы до температуры конденсации азота произойдет буквально за несколько суток. Это приведет к почти полной потере атмосферы, так как она просто конденсируется. В подземных убежищах положительная температура сохранится еще долго, но воздуха там не станет, если только их не сделать абсолютно герметичными, как космический корабль. Поэтому нет, человечество выжить не сможет.
Но Солнце просто так погаснуть не может. Давайте рассмотрим пару вариантов «погасания Солнца».
- Допустим, что закончилось термоядерное топливо — водород. Что будет дальше? Снаружи — пока никто ничего не заметит, тепловая инерция Солнца огромна и на его охлаждение потребовались бы тысячи лет. Но не все так просто. Солнце представляет собой облако газа, которое стремится схлопнуться в точку за счет гравитационного притяжения. Но выделяющаяся в его недрах тепловая энергия мешает сжатию. Как только она перестанет выделяться, Солнце начнет сжиматься, а недра еще больше разогреваться, несмотря на прекращение нагрева. Остановит сжатие две вещи: образование вырожденного газа и то, что «загорится» уже не водород, а гелий. И результатом станет не замерзание Земли, а напротив, ее сожжение: светимость Солнца возрастет в десятки раз, оно превратится в красного гиганта, который поглотит Меркурий, а возможно и Венеру с Землей. Представить выживание человечества в этом случае довольно сложно, разве что оно переселится на Марс и спутники Юпитера.
- Солнце захватит гипотетический объект — ЧД диаметром порядка метра и планетарной массы. После нескольких витков с пролетом сквозь солнечные недра такая мини-ЧД затормозится и окажется полностью скрыта в недрах Солнца. Процесс торможения будет сопровождаться частичным разрушением Солнца, а акреционный диск вокруг нее будет иметь светимость порядка еще одного Солнца. Такой мощный источник лучистой энергии за несколько дней, в течение которых будет существовать, повысит температуру поверхности Земли до нескольких сотен градусов. А затем. затем произойдет взрыв, подобный Сверхновой, но меньшего масштаба. Затормозившаяся внутри звезды ЧД начнет быстро расти, а энерговыделение при акреции быстро, за несколько минут, превысит обычное на несколько порядков. Поток энергии в виде жесткого рентгеновского и гамма-излучения создаст в газе ударную волну, которая «сдует» оставшееся вещество Солнца, которое образует впоследствии характерную волокнистую туманность. От Земли после этого мало что останется — она будет испарена мощным излучением.
В обоих случаях никакой речи о замерзании Земли идти не будет.
Источник
Если не станет Солнца, какой будет температура на Земле?
Каждый квадратный метр Земли получает от Солнца 239 Вт тепла в среднегодовом исчислении. Чтобы температура не росла, столько же энергии Земля должна испустить в космос в виде излучения. Баланс достигается при средней температуре на уровне моря около 15 °C, или 288 К. Поток геотермальной энергии (то есть тепло, приходящее из земных недр) в 2800 раз меньше солнечного и составляет всего 0,086 Вт/м². Но это тепло Земля будет излучать даже в отсутствие Солнца, а значит, она не остынет до абсолютного нуля. Абсолютная (в кельвинах) температура на поверхности планеты упадет примерно в 7,3 раза. Предварительно надо еще вычесть вклад парникового эффекта (30 К), поскольку вся атмосфера замерзнет. Получится 35 К, или −238 °C.
Сегодня читают
iPhone/iPad-версия журнала
Интерактивная версия журнала для iPad, iPhone, iPod и Android
Журнал Вокруг света
Ваш любимый журнал в обычном и travel-форматах
Сетевое издание «Сайт VokrugSveta.ru (ВокругСвета.ру)» Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ №ФС77-67787, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 13 декабря 2016 года.
Учредитель сетевого издания: Общество с ограниченной ответственностью «Хёрст Шкулёв Паблишинг»
Главный редактор: Сарханянц К. Р.
Copyright (с) ООО«Хёрст Шкулёв Паблишинг», 2021
Любое воспроизведение материалов сайта без разрешения редакции воспрещается.
Контактные данные редакции для государственных органов (в том числе для Роскомнадзора):
Источник
Что случится с нашей планетой, если Солнце исчезнет?
Древние народы почитали Солнце как высшее божество и источник жизни на Земле. Действительно, благодаря ему на нашей планете поддерживается температура, комфортная для существования жизни. Растения, животные, человек — все зависят от Солнца.
Может ли жизнь на планете существовать без нашего светила и сколько это сможет продолжаться? Разберем два возможных сценария жизни без Солнца.
Солнце погасло
Рассмотрим первый вариант: если Солнце внезапно погаснет, то мы узнаем об этом, только через 8 минут 20 секунд. Именно столько времени нужно свету, чтобы дойти до нашей планеты. Через неделю после этого средняя температура на поверхности Земли опустится до – 20°С. Через год — примерно на 70 – 80°С.
Спустя несколько дней без света погибнут многие растения. Ещё бы: наступит беспросветная ночь! Некоторые деревья смогут продержаться чуть больше, пару лет: в их стволах накоплены значительные запасы глюкозы.
После гибели растений от голода и холода погибнут растительноядные животные. Далее без пищи останутся хищники. Только животные, приспособленные к питанию падалью, какое-то время будут обеспечены пищей. Но в итоге всё живое замерзнет либо умрёт от голода.
Можно ли выжить в таком мире?
Дольше всех смогут продержаться микроорганизмы, живущие глубоко под землей и в зонах вулканической активности. Здесь их спасет тепло, идущее из недр планеты.
Океаны покроются льдом. Под толстым слоем льда, на дне океана, за счет внутреннего тепла Земли, выживание живых существ тоже возможно. Особенно в зонах подводных вулканов, где расплавленная магма будет обогревать окружающую среду.
А что будет с нами?
Для человечества жизнь мгновенно не закончится. Можно выжить в глубоких бункерах или подводных городах. В качестве отопления возможно использование геотермальной энергии. В Исландии, например, это делают уже сейчас. Также остается возможность использования атомной энергетики.
Растения можно будет вырастить под искусственным освещением. Конечно, места в таких автономных жилищах хватит не всем. Существовать в таких условиях человечество сможет несколько десятилетий, пока не закончатся запасы ядерного топлива. А ещё без растений содержание кислорода в атмосфере будет неуклонно снижаться.
Нечем будет восполнить запасы витамина D, который вырабатывается в организме под действием солнечного света. Человек сможет выжить какое-то время, но, в конце концов, он тоже будет обречен.
В конечном счете анаэробные бактерии станут единственными, кто сможет продолжать жизнь на Земле. Им хватит только вулканического тепла.
Солнце исчезло
Представим, что Солнце просто взяло и исчезло. В этом случае для обитателей планеты последствия могут быть еще хуже.
Помимо того, что Солнце дает Земле свет и тепло, оно удерживает ее на своей орбите. Планеты, их спутники и вообще все тела в Солнечной системе двигаются по своим траекториям и не сталкиваются между собой.
Как только Солнце исчезнет, исчезнет и его гравитация. Но узнаем мы об этом только через 8 минут 20 секунд, ведь согласно теории Эйнштейна, гравитационные волны распространяются с той же скоростью, что и свет.
После того, как исчезнет притяжение Солнца, Земля, как и другие объекты солнечной системы, отправятся в непредсказуемое путешествие по просторам Вселенной.
В необъятном космосе планета в любой момент может столкнуться с другим космическим телом. В таком случае шансы на сохранение жизни на Земле, критически ничтожны.
Тем не менее, возраст нашего светила составляет около 5 миллиардов лет. Это примерно половина отпущенного ему срока. Так что остаться без Солнца в ближайшем и не очень ближайшем будущем нам не грозит.
Источник
Если Солнце мгновенно погаснет, что будет с нами?
Солнце — источник энергии и жизни на Земле. При всей кажущейся нестабильности и ощущения бурлящего котла Солнце светит достаточно стабильно миллионы лет.
Но что случится, если Солнце погаснет?
Конечно, физически это невозможно. Но гипотетически мы можем рассмотреть такую ситуацию. И такие расчеты проводились как отечественными, так и западными исследователями.
Итак, Солнце внезапно перестало светить.
Во-первых, мы это заметим не сразу, а лишь через 8 минут. Именно столько времени необходимо свету, чтобы преодолеть расстояние в 149,6 миллионов километров, разделяющее Землю и Солнце.
На земле воцарится ночь .
С небосвода исчезнут (точнее станут невидимы) Луна и планеты — они светят отраженным солнечным светом, а если солнце перестало светить, то и нечего отражать.
Температура начнет стремительно снижаться. Но Земля будет остывать не так быстро, как кажется.
Есть хорошая аналогия: поставьте горячую миску супа в холодильник, она остынет не мгновенно, это займет время.
В первые несколько дней погибнет большинство растений, так как с исчезновением света остановится фотосинтез.
Через пять-семь дней температура на поверхности планеты повсеместно упадет ниже нуля. Те растения, которые выжили, вымерзнут.
Стремительное падение температуры не пройдет бесследно: над сушей она будет снижаться быстрее, чем над океанами, так как океаны обладают максимальной тепловой инерцией. Сильнейшие разрушительные ветра в первые дни неизбежны.
Через 20-30 дней температура упадет до диапазона от -40 до -100 градусов. Начнется сублимация газов атмосферы (тот же углекислый газ выпадет снегом спустя 15-20 дней после «выключения» Солнца)
Оценки степени падения температуры разнятся, так как различные модели по разному учитывают внутреннее тепло и тепловую инерцию Земли.
В течение года по всем оценкам температура поверхности Земли снизится до -100 градусов цельсия и ниже.
Приблизительно в тоже время, когда замерзнет углекислый газ, можно будет констатировать гибель биосферы Земли. Хотя теоретически, вокруг гео-и гидротермальных источников в океанических глубинах простейшая жизнь может сохраниться.
Через год сублимация газов атмосферы продолжится. Планета покроется сплошной коркой льда. Плотность атмосферы значительно упадет. Температура продолжит снижаться, правда гораздо медленнее.
Но простейшая жизнь может сохраниться, так как ледяной панцирь в сочетании с теплом недр Земли не даст океанам промерзнуть до дна. А полноценные подледные водоемы смогут существовать на планете еще десятки и сотни тысяч лет.
В целом Земля будет теплее окружающей среды миллионы лет , пока на планете не прекратится геологическая активность, а ядро не остынет.
Смогут ли в такой ситуации выжить люди? Сложно сказать. Возможно глубоко под Землей, используя геотермальную энергию или на подлодках в глубинах океанов.
Единственное, что успокаивает, вероятность внезапного «выключения Солнца» равна нулю. Это невозможно.
Спасибо, если ставите после прочтения лайк 👍 И подписывайтесь на канал, чтобы видеть в ленте больше познавательных статей!
Источник