Kas nutiktų Žemei ir mums, jei Saulė, niekam iš anksto apie tai nepranešęs, nuspręstų dingti? Ar mes ir toliau gyventume kaip gyvenę? Deja, greičiausiai - ne. Medžiaga ir energija iš niekur neatsiranda ir niekur neprapuola.
Tačiau kol kas ji tikrai niekur neprapuls. Taip nenutiks. Bent jau dar keletą milijardų metų. Per tą laiką Saulė švies, šildys, paskui - smarkiai išsipūs, pasiglemš artimiausias planetas (tarp jų - ir Žemę), tuomet susitrauks ir mirs.
Tą akimirką, kai pradingtų Saulė, apie jos dingimą nieko nežinotume - ją ir toliau regėtume danguje. Pavyzdžiui, žvelgiant iš Žemės, atrodytų, kad Jupiteris ir toliau skrieja kaip skriejęs, ir atspindi Saulės šviesą kaip atspindėjęs. Tiesa, nebeilgai. Dar 8 minutes ir 20 sekundžių.
Priklausomai nuo to, kuriame savo orbitos taške Saulės dingimo akimirką buvo Jupiteris, jo šviesą regėtume dar apie gerą pusvalandį ar valandą. Nejau dingimo tą pačią akimirką nepajustume kaip nors kitaip? Pavyzdžiui, nejau neįvyktų momentinių gravitacijos pasikeitimų? Pasirodo, ne.
Saulės trauka, kaip ir spinduliai, Žemę veiktų taip pat dar apie 8 minutes. Tad tą pačią akimirką, kai pamatytume, kad Saulės staiga nebeliko, prapultų ir Saulės gravitacija. Ką tai reiškia? Ogi atsitiktų labai neįprastas dalykas: Žemė pradėtų skrieti nebe apskrita orbita, o tiese.
Poveikis gyvybei ir klimatui
Be Saulės ir Mėnulio šviesos, vienintelis šviesos šaltinis Žemėje būtų iš visatos atskriejanti šviesa. Nereikėtų pamiršti, kad elektrą ir degalus kurį laiką dar būtų galima naudoti. Tad miestus galėtų apšviesti žmogaus sukurtų įrengimų šviesa. Kaip eilinę naktį.
Fotosintezės Žemėje, galima sakyti, neliktų visiškai (išskyrus kambarinius augalus, bet lyginant su viso pasaulio augmenija jie sudaro niekinę dalį). Visi žmonės (o mūsų planetoje yra jau daugiau nei 7 mlrd.) per metus iškvėpuoja 6 trilijonus kilogramų deguonies. Pasirodo, 99,9 proc. produktyvumo Žemėje atlieka fotosintezė. Visam tam reikia Saulės. Atmosferoje deguonies yra maždaug kvintilijonas (arba milijonas trilijonų) kilogramų deguonies.
Kur kas liūdnesnė lemtis ištiktų augaliją. Be Saulės daugelis augalų išmirtų labai greitai - per keletą dienų ar savaičių. Išskyrus didžiuosius augalus (aukštuosius medžius): jie savyje turėtų sukaupę pakankamai cukrų, kad galėtų egzistuoti dar ne vienerius metus. Tačiau tai nenutiktų dėl kitos priežasties - dėl šalčio.
Dabar, kai turime Saulę, vidutinė oro temperatūra Žemės paviršiuje (sudėjus karščiausias ir šalčiausias planetos vietas) yra apie +14°C. Baigiantis pirmai savaitei be Saulės, vidutinė oro temperatūra Žemės paviršiuje būtų jau tik 0°C. Pirmas savaites, regis, lyg ir galėtume ištverti. Tačiau baigiantis pirmiesiems metams be Saulės, vidutinė oro temperatūra siektų jau -73°C.
Žemės gelmių šiluma ir gyvybės išlikimas
Taigi galima teigti, kad visą gyvybę Žemėje (įskaitant ir mus, žmones) palaiko nežemiška energija. Tos nežemiškos energijos šaltinis yra Saulė. Bet kažkiek šilumos generuoja ir Žemės gelmės. Penktadalis šios šilumos atsiranda dėl milžiniško slėgio, kuris išlydo uolienas. Likusius 80 proc. šios šilumos generuoja Žemės gelmėse yrantys radioaktyvūs elementai. Apibendrinant, Žemės branduolyje tvyro neįsivaizduojamas 5000°C karščio pragaras.
Tad turint galimybę įsikurti prie kurio nors iš tų geoterminės energijos taškų (arba galbūt gyvenvietes įkūrus po žeme, aprūpinant jas branduolinių jėgainių energija), išgyventi teoriškai įmanoma. O po Saulės dingimo praėjus 10-20 metų Žemėje taptų... šlapia.
Tai reiškia, kad ledas plūduriuoja. Praėjus metams ar trejiems po Saulės dingimo užšaltų Žemės vandenynai. Tačiau ledo tankis yra mažesnis už skysto vandens tankį. Be to, ledas yra gana nebloga termoizoliacinė medžiaga. Tad Žemėje skysto vandens (po ledu) galėtų likti milijardus metų po Saulės išnykimo.
Užšalusių vandenynų gelmėse ir toliau turėtų gyventi ekstemofilai - su Saule ar be jos. Jie energiją gaminasi ne fotosintezės, o chemosintezės būdu, konvertuodami dugne esančią geoterminės kilmės šilumą, sierą ir metaną į energiją, kurios jiems reikia. Tokios ekosistemos ir jas sudarantys gyviai galėtų gyvuoti ir nelikus Saulės.
Neįtikėtina, tačiau lediniu kosmosu skriejančioje Žemėje - be Saulės šviesos ir šilumos - gyvybė galėtų toliau gyvuoti. Jie gyventų kaip gyvenę net ir niekada nesužinoję, kad Saulės nebėra ir net nežinodami, kad Saulė kažkada egzistavo. Žemė nevirstų sušalusiu negyvu akmeniu ar nuobodžia gyvybės sėkla.
Žemės kelionė kosmosu
Jei Saulė pradingtų, erdvėlaivis Žemė į kosmoso platybes tiesia trajektorija iškeliautų 108 tūkst. km/val. (apie 30 km/s) greičiu. Po milijardo metų toks erdvėlaivis būtų įveikęs 900 kvadrilijonų kilometrų arba 100 tūkst. šviesmečių. Tiek užtektų perskristi skersai mūsų galaktiką, praskrieti šalia tūkstančių žvaigždžių.
Toks erdvėlaivis gali pakliūti ir į kurios nors žvaigždės gravitacinį lauką bei pradėtų skrieti aplink ją orbita. O erdvėlaivio triumuose - gyvi ekstremofilai. Kurie galbūt būtų naujos gyvybės epochos Žemėje pradžia.
Vis dėlto, jei Žemė šio sunkiai suvokiamo greičio netektų? Mūsų lauktų paskutinės 64 gyvenimo dienos, per kurias mūsų erdvėlaivis Žemė nugarmėtų į Saulę. Viskas labai paprasta ir dėsninga - ji imtų kristi tiesiai į Saulę. Ar ilgai? Matematinius skaičiavimus praleisime ir pateiksime atsakymą: Žemė į Saulę kristų 64,5 paros.
Saulės aktyvumas ir jo poveikis Žemei
Pastaruoju metu stebimas vis didesnis Saulės aktyvumas, formuojasi vis daugiau Saulės dėmių, kurios neretai yra nukreiptos tiesiai į Žemę. „Saulės dėmės yra vizualiai tamsesni plotai Saulės paviršiuje. Jos atsiranda ten, kur Saulės magnetinis laukas kerta išorinius Saulės plazmos sluoksnius. Magnetinis laukas visada turi pietinį ir šiaurinį polių, lauko kryptis nukreipta iš pietų poliaus į šiaurinį polių. Plazma dėmių zonoje atrodo tamsesnė, nes ji yra vėsesnė - magnetinis laukas stabdo plazmos cirkuliaciją ir todėl dėmių vietoje iš žemesnių sluoksnių nepakyla šiltesnės plazmos srovės“, - teigė VU teorinės fizikos ir astronomijos instituto mokslininkė dr. Renata Minkevičiūtė.
Remiantis naujausiais mokslininkų skaičiavimais, Saulės aktyvumo periodo pikas gali prasidėti anksčiau nei tikėtasi. Iš pradžių buvo prognozuojama, kad aktyvumo pikas bus pasiektas 2025 metų liepos mėnesį, tačiau dabar ekspertai teigia, kad tai gali įvykti ir 2024 metų viduryje arba pabaigoje. Įprasta skaičiuoti, kad Saulės aktyvumo periodas trunka 11 metų. Šiuo metu Saulė yra 25-ojo ciklo pakilimo etape ir artėja prie maksimumo, todėl tampa vis aktyvesnė.
Pasak dr. Renatos Minkevičiūtės, įtaką Žemei, vis dėlto, daro ne Saulės dėmės, kurios susijusios su Saulės magnetiniu aktyvumu, o įvairūs galingi reiškiniai, tokie kaip žybsniai ar plazmos pliūpsniai. Saulės žybsniai įvyksta bet kuriame Saulės plote. Vieni jų būna nukreipti nuo Žemės, o kiti priešingai - į Žemę. Pastaraisiais metais Saulė paleido ne vieną galingą žybsnį į Žemę, dėl kurių buvo fiksuotos stiprios geomagnetinės audros.
Mokslininkė aiškino, kadangi geomagnetinių audrų metu jonosfera įkaista ir iškraipomas ilgo nuotolio radijo ryšys, pagrįstas subjonosferiniu atspindžiu, gali būti sudėtingas arba neįmanomas, o pasaulinės padėties nustatymo sistemos (GPS) ryšys gali pablogėti. Dėl tos pačios priežasties gali būti apsunkintas dirbtinių palydovų valdymas. Astronautai ir didelio aukščio pilotai gali būti veikiami padidėjusio radiacijos lygio. Nors sparčius magnetinio lauko svyravimus sukuria srovės aukštai erdvėje, čia, Žemės paviršiuje, gali atsirasti labai realus poveikis. Tai apima įtampos šuolius elektros tinkluose, dėl kurių nutrūksta elektros energijos tiekimas.
Nepaisant to, kad Saulės dėmės paleidžia žybsnius ar vainikinės masės išsiveržimus, kurie gali kelti pavojų Žemei ir jos gyventojams, yra ir vienas pozityvus šalutinis padidėjusio Saulės aktyvumo efektas. Tai aplink Žemės ašigalius šokančios pašvaistės, labiausiai žinomos kaip šiaurės arba poliarinių pašvaisčių pavadinimu.
Žemės sukimosi pasekmės
Žemės sukimasis lemia mūsų gyvenimus. Planetai keliaujant ratu, mes keliamės ir gulamės. Žemės sukimasis taip pat sukuria geomagnetinį lauką, lemia orus, vandenynų cirkuliaciją. Turint visa tai omenyje, kyla klausimas: kas nutiktų, jei pasaulis nustotų suktis?
Jei tai įvyktų staiga, būtų gana didelė katastrofa tiems, kas gyvena Žemėje, ir visai aplinkai. Žemės paviršius sukasi dideliu greičiu. Tarkime, Lietuva sukasi maždaug 960 km/val. aplink Žemės ašį. Ties pusiauju tas greitis yra dar didesnis - siekia 1600 km/val. Toks greitis viršija tarpkontinentinio lėktuvo greitį.
Įsivaizduokite, kas nutiktų su keleiviais, jei lėktuvas staiga sustotų? Viskas, kas yra viduje, išlėktų į priekį. Tas pats atsitiktų ir su Žeme, jei ją kažkas staigiai sustabdytų - prie paviršiaus nepritvirtinti objektai pradėtų lėkti Žemės sukimosi kryptimi - iš vakarų į rytus. Žmonės, automobiliai, ko gero, neišlaikytų ir pastatai, nors jų pagrindas ir yra pritvirtintas prie Žemės paviršiaus (viršus imtų linkti į sukimosi kryptį ir pastatai sugriūtų).
Žemės paviršiuje taip pat yra daug vandens - pasaulio vandenynas pajustų tą patį, kaip visi daiktai Žemės paviršiuje, savo judėjimą ratu tęsdamas iš inercijos. Taigi, vanduo išsilietų iš savo telkinių, nuplautų pakrantes, atsivertų daug sausumos plotų. Atmosfera taip pat sukasi kartu su Žeme, jai sustojus atmosfera vis vien judėtų toliau, sukeldama labai didelį vėją. Tai, kas nebūtų išrauta su šaknimis nuo Žemės paviršiaus, būtų tiesiog nupūsta.
Staigus sustojimas gali sujudinti tektonines plokštes, jos judėdamos ir atsitrenkdamos viena į kitą sukeltų daugybinius ir labai stiprius žemės drebėjimus, ugnikalnių išsiveržimus.
Naujas žemynas ir pasikeitusi paros trukmė
Po tam tikro laiko nusistovėjus pusiausvyrai Žemė nebebūtų tokia pati kaip anksčiau. Dėl dabartinio Žemės sukimosi, išcentrinės jėgos, ties pusiauju vandens lygis yra pakilęs 8 km lyginant su tuo vandens lygis, kuris būtų, jei Žemė nesisuktų. Šis vanduo nuo pusiaujo nutekėtų atgal į poliarines sritis, jei Žemė nesisuktų. Ties pusiauju giliausia vandenyno vieta nesiekia 6 km, tai reiškia, kad aplink pusiaują susidarytų žiedynis žemynas, kuris apjuostų visą Žemę. Ją būtų galima apvažiuoti automobiliu.
Kadangi vanduo nuo pusiaujo nutekės link polių, sausumos, kurios yra arčiau polių, bus užlietos vandeniu. Jei Žemė nustotų suktis, taip pat pasikeistų paros trukmė. Para truktų lygiai metus - 365 dienas. Pusė iš šio laiko būtų labai ilga diena, o pusė liktų nakčiai. Per dieną Žemė įkaistų iki deginančio, gyvybei nedraugiško karščio. Žiemos būtų labai šaltos, taip pat nepalankios gyviems organizmams.
Pasikeistų ir mėnulio bei saulės judėjimas danguje. Dabar šie kosminiai kūnai juda daugiausia dėl to, kad Žemė sukasi aplink savo ašį. Jai sustojusi, ji skrietų tik aplink saulę - saulė ir mėnulis tekėtų iš vakarų ir leistusi rytuose. Mėnulis danguje būtų matomas dvi savaites. Pasikeistų ir žvaigždžių judėjimas danguje - mes visada matytume tas pačias žvaigždes tose pačiose vietose.
Palaipsniui lėtėjantis sukimasis
Ką atsitiktų, jei Žemės sukimasis sulėtėtų ir per kelis dešimtmečius ji galiausiai visiškai nustotų suktis? Išnykusi išcentrinė jėga sukeltų katastrofinį klimato pokytį ir globalius geologinius nestabilumus, kurie pasireikštų viską niokojančiais žemės drebėjimais.
Išnykus išcentrinei jėgai, Žemės gravitacija taptų vienintele reikšminga jėga, kuri lemtų vandenynų ir jūrų vandens padėtį planetoje. Lėtėjant planetos sukimuisi, vandenynai palaipsniui migruotų link poliarinių sričių; tuo pat metu ties ekvatoriumi iš vandens pradėtų atsidengti naujos sausumos sritys.
Planetai nustojus suktis, vanduo palyginti plačiai pasklistų aplink Šiaurės ir Pietų ašigalius; globalusis vandenynas išliktų vientisas, kol sukimasis sulėtėtų tiek, kad vandenynai atsiskirtų vienas nuo kito.
Beje, mūsų planetos sukimasis išties lėtėja - jį mokslininkams jau pavyko ir išmatuoti, ir apskaičiuoti, ir paaiškinti teoriškai. Atsižvelgiant į šį reiškinį, mokslininkams tenka reguliuoti atominių laikrodžių parodymus, kad jie atitiktų laiką Saulės atžvilgiu.
Dauguma mokslininkų sutinka, kad Saulės diena (susijusi su Žemės sukimosi greičiu) po truputį vis ilgėja. Šis minimalus dienos trukmės didėjimas atsiranda daugiausia dėl vandenynų potvynių ir atoslūgių kaitos.
Jei Žemė būtų visą laiką atsisukusi į saulę viena puse, kaip mėnulis į žemę, viena pusė žemės pradėtų degt, kita sušaltų, o pusiaukelėje tarp šalto ir karšto būtų mūsų rojus kur gyventų visi kas gyvena.
Juodosios skylės poveikis Saulės sistemai
Juodosios skylės yra labai masyvūs ir labai tankūs objektai, kurie sugeria medžiagą. Jų gravitacija yra tokia stipri, kad net šviesos dalelės negali išeiti iš juodosios skylės.
Svarbiausios pasekmės Saulės sistemai, jei kada nors į ją prasiskverbs juodoji skylė, bus susijusios su juodosios skylės gravitacine įtaka. Jei tokia juodoji skylė praskirestų per labiausiai nutolusį Saulės sistemos regioną, t. y. Oorto debesį, ji destabilizuotų vietinių kometų ir asteroidų orbitas.
Jei juodoji skylė pasirodytų arčiau, pavyzdžiui, 100 astronominių vienetų atstumu nuo Saulės arba šiek tiek toliau nuo Plutono orbitos, tai gali pakeisti ir šios nykštukinės planetos, ir Urano ir Neptūno orbitą. Tokiu atveju mūsų planetoje gali keistis metų laikai ir arba įvyks visuotinis ledynmetis, arba temperatūra Žemėje smarkiai pakils.
Sukimosi stagnacija ir jos padariniai
Kai planeta sukasi aplink žvaigždę, ją traukia žvaigždės gravitacija. Skirtingi planetos šonai žvaigždės traukos yra veikiami skirtingu intensyvumu. Arčiausiai žvaigždės esantis šonas patiria nesmarkiai, tačiau apčiuopiamai didesnę žvaigždės gravitaciją. Tai deformuoja planetą - iš rutulio ji virsta elipsoidu. Žinoma, tokia deformacija ties pusiauju susidaro ne akimirksniu. Tam reikia laiko.
Bėda slypi štai kur: kuo išsipūtimas arčiau žvaigždės, tuo labiau žvaigždės gravitacija stabdo planetos sukimąsi aplink savo ašį. Tai nereiškia, kad planeta tą akimirką ima ir sustingsta amžiams vienu šonu į saulę. Tačiau jos sukimosi sistema išderinama - tiksliau, suderinama taip, kad planeta žingsneliu priartėja prie „stagnacijos“ pozicijos. Ir taip lašas po lašo...
Netolygumai tokioje pozicijoje atsidūrusios planetos paviršiuje yra daugiau nei akivaizdūs. Viena planetos pusė nuolat kepinama saulės, kita - nuolat šąla. Vienoje pusėje vanduo virsta garais, kitoje - ledu. Jei mūsų atmosfera pastoviai netektų saulės šilumos, pirmiausia ji sutankėtų, o paskui kondensuotųsi į skystį, paskui - į ledą.
Priklausomai nuo saulės apšviestumo, uolų ir grunto erozija planetoje vyksta nevienodai. Tamsioji pusė išsilaiko gana neblogai, tačiau šviesioji pusė (likusi be vandenynų) nuolatos kepinama saulės ir gremžiama vėjų. Natūralu, kad šviesioji pusė irs intensyviau. Uolos toje pusėje laikui bėgant virs smėliu.
Planetų atveju sukimosi „stagnacijos“ grėsmė priklauso nuo tokių veiksnių kaip orbitos distancija, abiejų kūnų masės ir orbita skriejančio objekto „tįsumas“. Įprastai, kuo arčiau žvaigždės planeta, tuo didesnė tikimybė, kad ji „įstrigs“ vienu šonu į žvaigždę. Kai kurie nervingesni mokslininkai mano, kad Žemė kažkada taip pat turėtų pakliūti į tokius spąstus, tačiau panašu, kad mūsų planetai tokia lemtis negresia.
Išvados
Nors scenarijai, kuriuose Saulė pradingsta ar Žemė nustoja suktis, yra mažai tikėtini, jie padeda mums suprasti, kokią svarbą mūsų planetai turi Saulė ir jos sukimasis. Šie hipotetiniai įvykiai atskleidžia sudėtingus procesus, palaikančius gyvybę Žemėje, ir primena, kad mūsų planetos likimas yra glaudžiai susijęs su kosmosu.
Kadangi geomagnetinių audrų metu jonosfera įkaista ir iškraipomas ilgo nuotolio radijo ryšys, pagrįstas subjonosferiniu atspindžiu, gali būti sudėtingas arba neįmanomas, o pasaulinės padėties nustatymo sistemos (GPS) ryšys gali pablogėti.
Žemei nustojus suktis, išsijungtų ir Žemės magnetinis laukas. Nuogą planetą netruktų nutvilkyti mirtini jonizuotų dalelių srautai iš tos pačios Saulės. Ir iš atokesnių kosmoso kampelių.
Taigi, kas nutiktų, jei Žemė staiga nustotų suktis, klausia „Live Science“. „Tai tik teorinis eksperimentas, - sako Vašingtone įsikūrusio Smithsonian nacionalinio oro ir kosmoso muziejaus vyr. geologas emeritas Jamesas Zimbelmanas. - Nėra natūralios jėgos, kuri galėtų sustabdyti Žemės sukimąsi.
Kadangi vanduo nuo pusiaujo nutekės link polių, sausumos, kurios yra arčiau polių, bus užlietos vandeniu. Jei Žemė nustotų suktis, taip pat pasikeistų paros trukmė. Para truktų lygiai metus - 365 dienas. Pusė iš šio laiko būtų labai ilga diena, o pusė liktų nakčiai. Per dieną Žemė įkaistų iki deginančio, gyvybei nedraugiško karščio. Žiemos būtų labai šaltos, taip pat nepalankios gyviems organizmams.
Galimos pasekmės
Lėtėjimo pasekmės: Jei Žemė būtų visą laiką atsisukusi į saulę viena puse, kaip mėnulis į žemę, viena pusė žemės pradėtų degt, kita sušaltų, o pusiaukelėje tarp šalto ir karšto būtų mūsų rojus kur gyventų visi kas gyvena.
Žemei nustojus suktis, išsijungtų ir Žemės magnetinis laukas. Nuogą planetą netruktų nutvilkyti mirtini jonizuotų dalelių srautai iš tos pačios Saulės. Ir iš atokesnių kosmoso kampelių.