Исчезновение Солнца: что станет с Землёй через 8 минут?
Солнце было постоянным спутником Земли с момента возникновения нашей планеты. Но что, если бы Солнце внезапно исчезло? Что бы тогда случилось с нашим домом?
Чтобы понять судьбу Земли, оставшейся без Солнца, важно знать, как возникли оба небесных тела. Солнце сформировалось около 4,6 миллиарда лет назад, когда массивное вращающееся облако газа и пыли схлопнулось и сжалось, создав самый крупный объект в будущей Солнечной системе. В конце концов температура в его ядре достигла 27 миллионов градусов по Фаренгейту (15 миллионов градусов по Цельсию).
Большая часть оставшегося поблизости материала затем слиплась, образовав Землю и другие каменистые планеты, включая Меркурий, Венеру и Марс, а также луны и астероиды. С момента своего образования Земля сильно зависела от своей звезды. Гравитационное притяжение Солнца удерживает нашу планету на орбите в «зоне Златовласки» — на идеальном расстоянии от звезды, где не слишком жарко и не слишком холодно для существования воды в жидком виде на поверхности. Солнце также управляет фотосинтезом и круговоротом воды, дарит свет и тепло, которые влияют на наш климат. Кроме того, ультрафиолетовый свет Солнца помогает нашему организму вырабатывать витамин D, необходимый для здоровых костей и зубов.
Если бы Солнце внезапно исчезло, Земля и подавляющее большинство живых существ оказались бы в отчаянном положении. «Это запустило бы часовую бомбу для выживания всего живого на Земле, которое зависит от фотосинтеза, а это — большая часть поверхностной жизни и всё человечество», — рассказал Live Science по электронной почте Тимоти Кронин, доцент кафедры наук об атмосфере Массачусетского технологического института.
По крайней мере, 8 минут 20 секунд никто бы не узнал, что Солнце пропало — именно столько времени требуется свету, чтобы добраться до Земли. В течение этого времени «мы бы почти наверняка понятия не имели, что что-то случилось», — сказал Кронин. А затем начались бы настоящие проблемы.
После восьмиминутной «лебединой песни» Солнца наступил бы «внезапный мрак», пояснил Кронин. Без солнечного света искусственное освещение от электричества, нефти или газа, а также огонь, биолюминесценция и флуоресценция стали бы единственными способами получать свет. Мы бы потеряли счёт дням и ночам. Луна, отражающая солнечный свет, стала бы полностью тёмной, хотя далёкие звёзды на небе остались бы видны. А без массы и гравитации Солнца, удерживающих планеты и другие небесные тела на орбитах, «все планеты улетели бы в том направлении, в котором двигались в тот момент», — добавил Кронин.
Но у человечества были бы более насущные проблемы, чем бегство в межзвёздное пространство. Отсутствие солнечного света означало бы, что важнейшие процессы, такие как выращивание пищи, стали бы гораздо сложнее.
Фотосинтезирующие организмы были бы обречены, рассказал Live Science Майкл Саммерс, профессор планетологии и астрономии Университета Джорджа Мейсона в Вирджинии. Большинство растений, не выращенных при искусственном освещении, быстро погибли бы. И хотя некоторые «могли бы оставаться в состоянии покоя недели или месяцы, как зимой, в конце концов все фотосинтезирующие организмы вымерли бы». Грибы же питаются живым или мёртвым материалом, и «доступно было бы огромное количество мёртвой органики», — сказал Саммерс. Так что грибы, скорее всего, погибли бы не от голода, а от холода.
Когда замёрзнет океан и кто выживет?
Не пройдёт много времени, как ледяные температуры изменят Землю до неузнаваемости. По словам Саммерса, сначала планета остывала бы в среднем примерно на 36 °F (20 °C) каждые сутки. «Это погрузило бы почти весь мир в минусовые температуры всего за два-три дня», хотя по мере дальнейшего похолодания суточное падение температуры замедлялось. Небольшие пруды могли бы замёрзнуть в течение недели, тогда как на озёра ушли бы недели или месяцы. Океаны могли бы продержаться «многие годы, возможно, десятилетия», а в некоторых местах, например «в самых глубоких частях океана, где есть вулканы, вода могла бы оставаться жидкой так же долго, как действуют эти вулканы — потенциально миллиарды лет», — добавил Саммерс.
Чтобы понять, насколько холодной в итоге станет Земля, давайте посмотрим на Плутон. Сейчас Плутон «примерно в 40 раз дальше от Солнца, чем Земля, и температура там составляет около -400 °F (-240 °C)», — отметил Саммерс. «Как только Земля вылетит из нашей Солнечной системы, она очень быстро окажется гораздо дальше Плутона». Однако температура Земли не достигнет абсолютного нуля, благодаря Большому взрыву, произошедшему около 13,8 миллиарда лет назад. Даже «самые низкие температуры во Вселенной ограничены теплом, оставшимся после Большого взрыва», — объяснил учёный. «Возьмите любой объект далеко от звезды и дайте ему остыть миллион лет» — он всё равно останется на несколько градусов выше абсолютного нуля. Температура реликтового излучения составляет около -454 °F (-270 °C), тогда как абсолютный ноль немного холоднее — примерно -459 °F (-273 °C).
При такой сверхнизкой температуре человеческая цивилизация и большая часть жизни почти наверняка рухнут. «Можно представить, что люди выживут под землёй, в пещерах, используя геотермальную или ядерную энергию, выращивая растения при искусственном освещении», — сказал Кронин, — «но это будет событие массового вымирания, по сравнению с которым все остальные покажутся жалкими».
Что же могло бы выжить? Возможно, микроскопические животные, называемые тихоходками (водяными медведями). «Некрасивые маленькие твари, — сказал Саммерс, — но их трудно убить». Их можно облучать радиацией или погружать в некоторые виды спирта, и они всё равно выживут; разве что разбить их молотком, предположил он. «В остальном они — одна из самых выносливых форм жизни на Земле». Точно так же, вероятно, выжили бы бактерии, которым не нужен фотосинтез, например, те, что живут вокруг глубоководных гидротермальных источников. Некоторые микробы (включая бактерии и археи) используют хемосинтез, чтобы «жить за счёт химических связей в горных породах и минералах», — добавил Саммерс.
К счастью для человечества, нет причин полагать, что Солнце исчезнет в одночасье. Со временем оно действительно умрёт, но будет продолжать вырабатывать тепло и свет ещё около 5 миллиардов лет. Однако когда его топливо закончится, оно расширится до красного гиганта, поглотив Меркурий, Венеру и, возможно, Землю. Так или иначе, человечество вряд ли просуществует так долго: постепенное увеличение яркости Солнца, как ожидается, испарит океаны Земли чуть более чем через миллиард лет.
Хотя эти последствия могут быть очень далёкими, Саммерс подчеркнул важность изучения возможных сценариев. Когда «мы больше узнаём о звёздах и о том, как они могут меняться со временем — как в короткие, так и в долгие промежутки, — мы лучше понимаем Вселенную».
