Vieną dieną ateityje vandenynai užvirs, sunaikindami visą gyvybę planetos paviršiuje ir padarę ją visiškai negyvenamą. Šis globalinis atšilimas tam tikra prasme yra neišvengiamas: laipsniškas Saulės atšilimas įvyksta dėl laipsniško kuro deginimo žvaigždės viduje. Tačiau yra būdas išlaikyti Žemę gyvenamąją vietą, jei sukursime ilgalaikį sprendimą: visos Žemės migraciją. Ar tai įmanoma?
Turime išsiaiškinti, kokia ji bus karšta ir kaip greitai tai įvyks, kad Žemė judėtų tempu.
- „Salik.biz“
Bet kuri žvaigždė gauna energiją sulydydama lengvesnius elementus į sunkesnius šerdyje. Visų pirma mūsų Saulė sintezuoja helį iš vandenilio regionuose, kur šerdies temperatūra viršija 4 000 000 laipsnių. Kuo karštesnė, tuo greitesnė sintezės sparta; pačioje šerdies dalyje temperatūra siekia 15 000 000 laipsnių. Šis greitis beveik visada yra pastovus. Laikui bėgant, vandenilio ir helio procentinė dalis kinta, o vidus per milijardus metų įkaista šiek tiek daugiau. O kai sušyla, mes stebime šiuos dalykus:
- padidėja šviesumas - bėgant laikui išmetama daugiau energijos
- šviestuvo dydis šiek tiek padidėja, o spindulys padidėja keliais procentais kas milijardą metų
- jos temperatūra beveik visada išlieka pastovi, kinta mažiau nei 1% per milijardą metų.
Viskas paaiškėja iki vieno nepatogaus fakto: energijos kiekis, pasiekiantis Žemę, pamažu didėja. Kiekvienais 110 milijonų metų saulės spindulys padidėja maždaug 1%. Tai reiškia, kad energija, pasiekianti Žemę, maždaug per tą patį laiką taip pat padidėja 1%. Kai Žemė buvo keturiais milijardais metų jaunesnė, mūsų planeta gavo 70% energijos, kurią gauna šiandien. Ir dar po vieno ar dviejų milijardų metų, jei nieko nedarysime, Žemėje atsiras reikšmingų problemų. Tam tikru metu paviršiaus temperatūra pakils iki 100 laipsnių šilumos. T. y., Vandenynai išgaruos.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Kaip mes galime tai sušvelninti? Yra keli galimi sprendimai:
„L1 Lagrange“taške galime sumontuoti daugybę didelių atšvaitų, kad dalis šviesos nepatektų į Žemę.
„Mes galime geoinžinierių kurti mūsų planetos atmosferą / albedą, kad ji atspindėtų daugiau šviesos ir sugeria mažiau.
„Pašalinę planetą nuo šiltnamio efekto, pašalinsime iš atmosferos metano ir anglies dioksido molekules.
„Mes galime palikti Žemę ir sutelkti dėmesį į tokius išorinius pasaulius kaip Marsas.
Teoriškai viskas gali veikti, tačiau tam prireiks milžiniškų pastangų ir palaikymo.
Tačiau sprendimas perkelti Žemę į tolimą orbitą gali tapti galutinis. Ir nors mes turėsime nuolat judinti planetą iš orbitos, kad palaikytume pastovią temperatūrą, tai užtruks šimtus milijonų metų. Norint kompensuoti Saulės šviesumo padidėjimą 1%, Žemė turi būti nutolusi nuo saulės 0,5%; norint kompensuoti padidėjimą 20% (tai yra daugiau nei per 2 milijardus metų), Žemė turi būti perkelta 9,5% toliau. Žemė nebebus 149,6 milijono km nuo Saulės, bet 164 milijonai km.
Atstumas nuo Žemės iki Saulės per pastaruosius 4,5 milijardo metų beveik nepasikeitė. Bet jei Saulė sušils ir mes nenorime, kad Žemė visiškai skristų, turėsime rimtai apsvarstyti planetų migracijos galimybę.
Tai užima daug energijos! Žemę - visus šešis septyniasdešimt kilogramų (6 x 1024) - perkeldami nuo saulės, ji reikšmingai pakeistų mūsų orbitos parametrus. Jei perkelsime planetą 164 000 000 km atstumu nuo Saulės, yra akivaizdžių skirtumų:
- Žemė suksis aplink Saulę 14,6% ilgiau
- Norėdami išlaikyti stabilią orbitą, mūsų orbitos greitis turi sumažėti nuo 30 km / s iki 28,5 km / s
- jei Žemės sukimosi laikotarpis išlieka tas pats (24 valandos), metai bus ne 365, o 418 dienos
- Saulė danguje bus daug mažesnė (10 proc.), O saulės keliami potvyniai bus keliais centimetrais silpnesni
Jei Saulė išsipučia ir Žemė tolsta nuo jos, šie du padariniai nėra visiškai kompensuojami; Saulė pasirodys mažesnė iš Žemės.
Bet norint nuvesti Žemę taip toli, turime atlikti labai didelius energijos pokyčius: turėsime pakeisti Saulės ir Žemės sistemos gravitacinę potencialą. Net atsižvelgiant į visus kitus veiksnius, įskaitant Žemės judesio aplink Saulę sulėtėjimą, turėsime pakeisti Žemės orbitos energiją 4,7 x 1035 džauliais, tai prilygsta 1,3 x 1020 teravatvalandžių: 1015 kartų didesnė už patirtas metines energijos sąnaudas. žmonija. Galima būtų pamanyti, kad po dviejų milijardų metų jie bus kitokie, o jų yra, bet ne daug. Mums reikės 500 000 kartų daugiau energijos, nei žmonija sugeneruoja visame pasaulyje šiandien, ir visa tai atneš Žemės saugumui.
Greitis, kuriuo planetos sukasi aplink saulę, priklauso nuo jų atstumo nuo saulės. Lėta Žemės migracija 9,5% atstumo nesutrikdys kitų planetų orbitų.
Technologijos nėra pats sunkiausias klausimas. Sudėtingas klausimas yra daug fundamentalesnis: kaip mes pasieksime visą šią energiją? Realybėje yra tik viena vieta, tenkinanti mūsų poreikius: pati saulė. Šiuo metu Žemė iš Saulės gauna apie 1500 vatų energijos kvadratiniam metrui. Norėdami gauti pakankamai jėgų perkelti Žemę į reikiamą laiką, turėsime sukurti masyvą (kosmose), kuris per 2 milijardus metų sukaups 4,7 x 1035 džaulių energijos, tolygiai. Tai reiškia, kad mums reikia 5 x 1015 kvadratinių metrų masyvo (ir 100% efektyvumo), kuris prilygsta visam dešimties planetų plotui, kaip mūsų.
Saulės energijos kosminės erdvės koncepcija buvo kuriama ilgą laiką, tačiau dar niekas neįsivaizdavo saulės baterijų, kurių dydis būtų 5 milijardai kvadratinių kilometrų, masyvo.
Todėl norint transportuoti Žemę į saugią orbitą toliau, reikės 100% efektyvumo 5 milijardų kvadratinių kilometrų saulės baterijos, kurios visa energija bus sunaudota stumiant Žemę į kitą orbitą per 2 milijardus metų. Ar tai įmanoma fiziškai? Visiškai. Su šiuolaikinėmis technologijomis? Visai ne. Ar tai praktiškai įmanoma? Turime tai, ką žinome dabar, beveik ne. Vilkti visą planetą yra sunku dėl dviejų priežasčių: pirma, dėl gravitacinio saulės traukos ir dėl žemės masyvumo. Bet mes turime tik tokią Saulę ir tokią Žemę, ir Saulė šildys nepriklausomai nuo mūsų veiksmų. Kol mes nesiaiškinsime, kaip surinkti ir panaudoti šį energijos kiekį, mums reikės kitų strategijų.
Ilja Khel