يمكننا إنقاذ الأرض تتحرك بعيدا عن الشمس ؟

يوم واحد في المستقبل محيطات الأرض سوف يغلي ، مما أسفر عن مقتل جميع أشكال الحياة على سطح الكوكب ، وجعلها غير صالحة للسكن تماما. هذا الاحترار العالمي هو في المعنى لا مفر منه: درجات الحرارة التدريجي من ذوي الخبرة من الشمس هو بسبب التدريجي نضوب الوقود داخل النجم. ومع ذلك ، هناك طريقة للحفاظ على الأرض للسكن ، إذا قمنا بتطوير حل طويل الأجل: الهجرة من الأرض كلها. هل هو ممكن ؟

نحن بحاجة إلى معرفة كيف الساخنة سيكون ومدى السرعة التي سوف تحدث ، تتحرك الأرض في وتيرة.

الطريقة التي كل نجم يتلقى الطاقة يكمن في مزيج من أخف العناصر في أثقل في النواة. الشمس على وجه الخصوص ، لتخليق الهليوم من الهيدروجين في المناطق التي تكون فيها درجة الحرارة الأساسية يتجاوز 4 000 000 درجة. سخونة ، وأسرع سرعة التوليف; في مدينة جوهر تصل درجة الحرارة إلى 15,000,000 درجة. هذه السرعة هي دائما تقريبا ثابتة. لفترة طويلة نسبة الهيدروجين إلى الهيليوم التغييرات الداخلية يسخن القليل من أقوى لمليارات السنين. و عندما يسخن ، نلاحظ ما يلي:

• معان يزيد أكثر تشع الطاقة مع مرور الوقت
• أشرق يزيد قليلا في الحجم ، يزيد قطرها على بضعة % كل مليار سنة
• درجة الحرارة تظل دائما تقريبا ثابتة متفاوتة بنسبة أقل من 1% مليار سنة.

كل ذلك يتلخص واحد غير مريح الواقع: كمية الطاقة التي تصل إلى الأرض, تنمو ببطء مع مرور الوقت. لكل 110 مليون سنة ، سطوع الشمس يزيد عن 1%. وهذا يعني أن الطاقة التي تصل إلى الأرض أيضا زيادة بنسبة 1% في نفس الوقت. عندما كانت الأرض أربعة مليارات سنة أصغر من كوكبنا الحصول على 70% من الطاقة التي تلقى اليوم. وبعد آخر اثنين مليار سنة ، إذا لم نفعل شيئا على أرض الواقع شكلت مشاكل كبيرة. في بعض نقطة في سطح ترتفع درجة الحرارة إلى 100 درجة مئوية. أن المحيطات سوف تتبخر.

كيف يمكننا التخفيف من هذا ؟ هناك العديد من الحلول الممكنة:

• يمكننا تثبيت مجموعة كبيرة من عاكسات في نقطة لاغرانج L1, لمنع جزء من الضوء للوصول إلى الأرض.
• ونحن يمكن أن تتغير عن طريق الهندسة الجيولوجية الغلاف الجوي/البياض الكوكب تعكس النور و استيعاب أقل.
• ونحن يمكن أن ينقذ الكوكب من ظاهرة الاحتباس الحراري ، عن طريق إزالة جزيئات الميثان و ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.
• ونحن يمكن أن تترك الأرض و التركيز على الخارجي يبدو استصلاح العالمين مثل المريخ.

من الناحية النظرية قد تعمل ولكن سوف تتطلب جهدا كبيرا و الدعم.

ومع ذلك ، فإن قرار الهجرة إلى البعيد مدار الأرض سوف يكون النهائي. وعلى الرغم من أننا سوف يكون دائما إلى تحويل الأرض من المدار ، للحفاظ على درجة حرارة ثابتة ، سوف يستغرق مئات الملايين من السنين. للتعويض عن تأثير زيادة بنسبة 1 ٪ من سطوع الشمس ، نحن بحاجة إلى الحصول على الأراضي من 0.5% من المسافة من الشمس ؛ للتعويض عن زيادة 20% (2 مليار سنة) ، فمن الضروري أن تأخذ الأراضي بنسبة 9.5%. الأرض لن تكون في 149 600 000 كم من الشمس ، 164 000 000 كم

المسافة من الأرض إلى الشمس لم تتغير كثيرا على الماضي 4.5 مليار سنة. ولكن إذا الشمس تسخن و لا نريد أن يحصل الأرض المحمص وأخيرا ، سوف تضطر إلى النظر بجدية في إمكانية الهجرة من الكوكب.

فإنه يأخذ الكثير من الطاقة! إلى تحرك الأرض — كل ستة سبتيليون كجم (6 × 10²⁴) — بعيدا عن الشمس سوف تتغير بشكل ملحوظ لدينا البارامترات المدارية. إذا أخذنا هذا الكوكب من الشمس 164 000 000 كم ، هي أقل وضوحا:

• الأرض سيجعل دورة واحدة حول الشمس هو 14.6% أطول
• الحفاظ على مدار مستقر لدينا السرعة المدارية يجب أن تقع 30 كم/ث إلى 28.5 كم/s
• إن فترة دوران الأرض لا يزال هو نفسه (24 ساعة) في السنة ليست 365 ، 418 أيام
• الشمس سوف تكون أصغر بكثير في السماء — 10% — المد والجزر التي تسببها الشمس سوف يكون أضعف من بضع بوصات

إذا الشمس سوف تضخم في حجم الأرض سوف تتحرك بعيدا عنه ، اثنين من هذه الآثار ليس تماما kompensiruet ؛ الشمس سوف تبدو أقل من الأرض

ولكن من أجل جلب الأرض حتى الآن ، نحن بحاجة إلى إنتاج كبير جدا تغيرات الطاقة: سوف تحتاج إلى تغيير الطاقة الكامنة الجاذبية النظام الشمس — الأرض. حتى مع الأخذ في الاعتبار جميع العوامل الأخرى ، بما في ذلك بطء حركة الأرض حول الشمس ، علينا أن نغير المداري الطاقة من الأرض هو 4.7 × 10³⁵ جول ، وهو ما يعادل 1.3 × 10²⁰ تيراواط ساعة: 10¹⁵ مرات أكبر من الطاقة السنوية التكلفة التي يتحملها الإنسانية. كنت أعتقد أن بعد اثنين مليار سنة ، وأنها سوف تكون مختلفة ، ولكن ليس كثيرا. نحتاج 500 000 مرات أكثر من الطاقة من البشر يولد في العالم اليوم ، كل ذلك سوف يكون على حركة الأرض في مكان آمن.

سرعة الكواكب تدور حول الشمس يعتمد على المسافة إلى الشمس. بطيئة الهجرة من الأرض هو 9.5% من المسافة لن يعطل مدارات الكواكب الأخرى.

— ليس السؤال الأكثر صعوبة. مسألة معقدة أكثر جوهرية: كيف يمكننا الحصول على كل هذه الطاقة ؟ في الواقع ، هناك مكان واحد فقط من شأنها أن تلبي احتياجاتنا: هو الشمس نفسها. حاليا يحصل على الأرض حوالي 1500 واط من الطاقة لكل متر مربع من الشمس. الحصول على ما يكفي من القدرة على الهجرة من الأرض ذلك فترة من الزمن ، علينا أن نبنيarray (في الفضاء) ، والتي سوف جمع 4.7 × 10³⁵ جول من الطاقة بالتساوي ، أكثر من 2 مليار سنة. وهذا يعني أننا بحاجة إلى صفيف مع مساحة 5 × 10¹⁵ متر مربع (100% كفاءة) ، أي ما يعادل المنطقة بأكملها من عشرة كواكب مثل بلدنا.

مفهوم الفضاء الطاقة الشمسية كانت تحت التطوير لفترة طويلة ، ولكن لا أحد حتى الآن يتصور مجموعة من الخلايا الشمسية بحجم 5 مليار كيلو متر مربع.

وبالتالي تحريك الأرض آمنة المدار بعيدا, سوف تحتاج الألواح الشمسية 5 مليار كيلو متر مربع من 100% كفاءة الطاقة التي سوف تنفق على دفع الأرض إلى مدار آخر عن 2 مليار سنة. هل هذا ممكن عمليا؟. الاطلاق. مع التكنولوجيا الحديثة ؟ لا على الإطلاق. هل هذا ممكن عمليا ؟ مع ما نعرفه الآن يكاد يكون من المؤكد لا. لسحب كامل الكوكب صعبة لسببين: الأول بسبب قوة جاذبية الشمس بسبب غزارة من الأرض. ولكن علينا الشمس و الأرض و الشمس تسخن بغض النظر عن أعمالنا. حتى يمكننا معرفة كيفية جمع واستخدام هذه الطاقة سوف تحتاج إلى استراتيجيات أخرى.