10 scénáře "Co-li" o naší sluneční soustavě

Žijeme na malé, zelené planetě s jediným měsícem, obíhající žlutou hvězdou s několika méně příjemnými skalními sousedy v okolí a vzdálenějšími sousedy větší velikosti a plynnosti, které jsme pojmenovali podle různých mytologických božstev. Když hledáme vzdálenější oblasti vesmíru, zoufale se snažíme nalézt další hvězdné systémy, které by mohly vyvíjet podobně příjemné světy. Když oceňujeme toto úsilí a pochopíme, jak šťastní máme v systému, který máme, může být velmi pomáháno zkoumáním různých hypotetických a divokých scénářů o tom, jak může být naše sluneční soustava velmi, velmi odlišná.

10 Mars nikdy neztrácel své magnetické pole

Mars kdysi měl slibnou atmosféru, která byla teplá, mokrá a dominovala oxidem uhličitým, který byl zničen, když červená planeta ztratila své magnetické pole asi před 3,6 miliardami let, což umožnilo slunečnímu trestu slunečního větru zbavit atmosféru. To se stalo poměrně rychle v kosmickém vyjádření, přičemž většina atmosféry se ztratila během několika set miliónů let, kdy magnetické pole skončilo. Dnes je atmosféra Marsu asi 1 procenta Země na hladině moře a sluneční větry ji stále zasychají rychlostí asi 100 gramů za sekundu.

Víme, že na planetě bylo kdysi magnetické pole, protože na povrchu stále existují magnetizované kameny. Někteří věří, že ztráta byla způsobena těžkým bombardováním asteroidů, což narušilo tok tepla uvnitř Marsu, který generoval magnetické pole. Pokud by se to nestalo, mohl by si Mars uchovat své primitivní oceány a možná byl dalším zdrojem života v naší sluneční soustavě.

Nicméně další teorie naznačuje, že staré magnetické pole mohlo mít jen někdy pokryté polovinu planety, což znamená, že by stejně nemělo dlouhodobou životaschopnost. Pochopení složení vnitřního jádra Marsu je klíčem k této otázce. Na Zemi proudí tekuté železo kolem horkého a pevnějšího jádra, které drží naše ochranné magnetické pole na svém místě. Pokud má Mars jen roztavené jádro, pomůže to vysvětlit ztrátu.

Softwarový inženýr Kevin Gill učinil jistě nevědecký pokus modelovat obyvatelný Mars pomocí dat NASA a jeho obrazů Modré mramory: Další generace. Gill řekl, že to trochu hral za uchem o podrobnostech:

Neviděl jsem mnoho zelených, které by se držely v oblasti Olympus Mons a okolních sopky, a to jak kvůli sopečné činnosti, tak i blízkosti k rovníku (tedy tropické klima). Pro tyto pouštní oblasti jsem většinou používal textury převzaté ze Sahary v Africe a některé z Austrálie. Stejně tak, jak se terén dostane nahoře nebo dole v zeměpisné šířce, přidal jsem tmavou flóru spolu s tundrou a ledovým ledem. Tyto severní a jižní oblasti jsou převážně převzaty z celého severního Ruska. Tropické a subtropické greeny byly založeny na deštných pralesech Jižní Ameriky a Afriky.

9 Země nemá Měsíc

Asi před 4,5 miliardami let se věřilo, že planetové embryo velikosti Marsu (nazývané Theia) narazilo na Zemi, zbavilo se dostatečné hmoty, aby umožnilo vytvoření našeho měsíce. Měsíční přílivové účinky mohou mít vliv na brzký vulkanismus a zvýšily počet meteorických dopadů, které by byly pro raný život zničující. Někteří se však domnívají, že se život rozvinul nejprve kolem hlubokomořských hydrotermálních větracích otvorů, což by bylo pozitivně ovlivněno přílivovými toky.

Rychlé měsíční přílivy, kdy byl Měsíc mnohem blíže ke Zemi, mohly vytvořit mělké salinické moře, kde fragmenty protonukleových kyselin by molekulárně splynovaly při odlivu a poté se oddělovaly při vysokém přílivu a nakonec vedly ke vzniku DNA. Podle paleobiologa Bruce Liebermana "mám podezření, že nakonec by život bez půdy dosáhl. Ale počty, které nakonec vedly k lidem, byly zpočátku zasahující. "

Je pravděpodobné, že přílivové proudy pomohly přenášet teplo z rovníku na póly, což znamená, že bez Měsíce by události v ledovém období byly méně závažné, což by snížilo evoluční tlaky na život. Pokud by se život vyvinul na Zemi, která postrádala měsíc, pravděpodobně by se v průběhu času projevily mnohem menší změny a mnohem méně rozmanitosti. Délka dne se bude lišit i bez Měsíce, což pomohlo zpomalit počáteční rotaci Země od šedé hodiny až po 24hodinovou dobu, stejně jako stabilizovat náklon Země a tím i její roční období. Jakýkoliv život vyvíjející se na měsíčním světě by se musel vypořádat s extrémně krátkými dny a noci a pravděpodobně i s velkými klimatickými posuny.

Nedostatek Měsíce by životní formy znemožnily využívat měsíční světlo k tomu, aby zůstalo aktivní v noci, což by mohlo změnit úroveň noční činnosti a úspěch nočního předražení nebo jednoduše povzbudit vývoj očí schopných pracovat světlem Mléčné dráhy sama. Jakýkoli inteligentní život, který by se vyvinul, by postrádal kulturní vliv Měsíce a námahu lunárních kalendářů běžně používaných ranou civilizací.

8 Prsteny Země

Po srážce s nepravidelnou planetou Theia Země skutečně dočasně měla kroužky, které se nakonec spojily do Měsíce. Stalo se to proto, že trosky ležely mimo hranice Roche v zemi, v níž gravitační síly oddělují jakýkoli vznikající přirozený satelit. Kdyby se malý měsíc nebo družice obíhající kolem Země přiblížily k gravitačnímu zatížení Země, mohlo by to být odtrženo, čímž by vznikl trvalý prsten.

Saturn má kroužky ledu, které by nebyly tak dlouhé, jak dlouho jsme k Slunci, ale teoreticky by mohly přežít prstence z kamene, ačkoli by se zdály velmi odlišné od Saturnových kroužků. Účinek na vývoj života na Zemi by byl vyslovován, protože stíny prstenců by způsobily chladnější zimy a snížené sluneční světlo v obou hemisférách.Pokud se rozvinul inteligentní život, zjistí, že kruhy jsou překážkou pozemní optické astronomie. Prstence by také způsobily vesmírné a umělé satelity mnohem obtížnější tvrzení, co se všemi kosmickými odpady.

Tyto prstence se objeví odlišně v závislosti na oblasti Země, ze které byly viděny - tenká linka na obloze v Peru, mocný oblouk, který dominuje obloze v Guatemale, hodině atmosféry o 180 stupních díky zemskému stínu v Polynésii , a všudypřítomnou záři na obzoru na Aljašce. Můžeme jen spekulovat, jak by starověcí národy na světě začlenili takové ohromující výhledy do svých mytologií a kosmologií.

7 Jupiter Star

Největší planeta naší sluneční soustavy považují někteří za téměř, ale ne docela dost, aby se vyvinuli do hnědé trpasličí hvězdy. (Jiní říkají, že dostat se tak daleko, že byste potřebovali hmotu rovnající se 13 Jupiterům.) Byla to tmavá a vzdálená hvězda o něco jasnější než Venuše. Nevytváří tolik světla nebo tepla a bude ležet pětkrát větší vzdálenost mezi Zemí a Sluncem, takže nemusí mít vliv na vývoj života na Zemi. To je štěstí.

Jupiter se stal hvězdou by nebyl snadný ani tak jednoduchý jako zapálení planety, protože to zní stejně zábavně. Protože Jupiter je převážně vodík, musíte ho obklopit asi poloviční kyslíkem Jupitera, který by ho zapálil, což by vytvářelo vodu. Ale to by byla velká ohnivá koule, ne hvězda. Chcete-li dostat jadernou fúzi, která ovládá Slunce, budete potřebovat mnohem více vodíku. Bylo by to 13 jupiterů za hnědého trpaslíka, 79 dalších Jupiterů pro červenou trpasličí hvězdu a asi 1000 dalších Jupiterů, aby získali další hvězdu o velikosti Slunce.

Nicméně, jeden blogger použil simulační systém solárního systému Sandbox Universe pro zvýšení velikosti Jupiteru na Slunce, což způsobilo chaos ve sluneční soustavě. Měsíce vnějších planet byly vyslány z jejich oběžných drah ve všech směrech a asteroidový pás byl zcela zničen. Zatímco Merkur a Venuše zůstaly relativně nezměněné, Země obvykle skončila narazením na jinou planetu nebo skončila ve spálené nové oběžné dráze poblíž Slunce.

6 Země otáčí otočením

Nejvíce zřejmým účinkem obrábění Země by bylo, že by se Slunce stalo na západě a stalo by se na východě, ale to by bylo docela náročné. Podle astrofyzikáře Penn State Kevina Luhmana "Země se točí tak, jak to dělá, protože se v podstatě narodila tímto způsobem. [...] Když bylo slunce novorozené dítě, měla kolem něj velké množství plynu a prachu ve velké diskové podobě. "Jediná planeta, která se otáčí v opačném směru, je Venuše, pravděpodobně kvůli kolizi před miliardami let. Opakování tohoto procesu na Zemi by pravděpodobné odstranění jakýchkoli pozorovatelů dlouhodobých účinků.

Ale za předpokladu, že to bylo kouzlo nebo mimozemšťané, budou to mít vážné důsledky. To by zcela zasahovalo do efektu Coriolis, který diktuje, jak se rotace Země mění na vítr. Tím by se v mnoha oblastech zvrátil obchodní vítr a klima změnila. Zvláště by byla Evropa vážně zasažena, protože by se blysnějící oteplovací větry protékaly přes Atlantik z Mexického zálivu, jen aby byly nahrazeny sibiřským chillem, který vyletěl z východu.

Podle některých studií, když se věci staly v Evropě nepříjemné, jsou výsledky obrácené spinningové Země na některých místech pozitivní. Severoafrické dešťové srážky by stoupaly a množství říčních vod vstupujících do Středozemního moře by se mohlo téměř změnit na sladkovodní jezero. Teplý vzduch by byl místo toho posunut do severního Pacifiku a jižního Atlantiku, čímž Aljaška, Dálné východní Rusko a části Antarktidy byly mnohem příjemnějšími místy pro život.

5 Změna míst s Marsem

Výměna Země a Marsu by měla nějaké velmi vážné účinky: vzrostly by marťanské teploty, roztavily polární čepice, uvolňovaly plyny z půdy a vytvořily klima téměř teplé jako to, co máme na Zemi. Země, na druhé straně, by se rychle ochladila a zmrzla. Potenciálně větší problém může být destabilizace vnitřní sluneční soustavy způsobená účinkem, který mají planety na oběžné dráhy druhé strany.

Planetární fyzik Renu Malhotra z Arizonské univerzity provedl simulaci, která prokázala velkou destabilizaci planetárních oběžných drah. Snažila se ignorovat výsledky pro Merkuru, ale to nakonec způsobilo, že se Mars vysune ze sluneční soustavy. Další simulace viděla Zemi a Marsu oba s velkými destabilizovanými oběžnými dráhami, kvůli vlivu Jupitera v první a Zemi a Venuši pro druhou, zatímco Merkurova orbita je divoce postižena. To naznačuje, že orbitální situace vnitřní sluneční soustavy je spíše nešikovná, což je škoda na některé dalekosáhlé futuristické návrhy týkající se přitahování Marsu blíže ke Slunci za 100 000 let.

Je zajímavé, že pokud by mohla být oběžná mechanika vyřešena, mohla by se Zem skutečně vyměňovat s Venuší. Jedna studie použila počítačové simulace, aby dokázala, že Země nebo planeta podobná Zemi by mohla být potenciálně obývatelná na oběžné dráze Venuše, obvykle považovaná za trochu příliš blízko Slunce pro obytnou zónu. Přesto, že obdrží dvojnásobné množství záření, krytí mraku udržela příliš vysokou teplotu na povrchu. Venuše se mohla otáčet rychleji dříve ve své historii, což způsobilo, že skleníkový efekt bude probíhat amok a jeho oceány se vaří.

4 Život v galaktickém středu a na okraji

My zjevně žijeme v hezky nulovém sektoru Mléčné dráhy, který se dostává z výpadů Orionovy armády daleko od shonu galaktického centra.Kdybychom byli uprostřed galaxie, byla by noční obloha výrazně jasnější, s velkým počtem hvězd zářících jako jasná jako Venuše na noční obloze, protože hvězdy blízko jádra jsou odděleny vzdáleností jen několika málo světelných týdnů spíše než světelné roky. Hustota hvězd nedaleko centra je kolem 10 milionů hvězd na krychlový parsec, ve srovnání s 0,2 v našem nehmotném sektoru. Tam je také poměrně vyšší počet supernov a přítomnost supermasivní černé díry, ale to je pro mě žijící město.

Mezitím, kdybychom byli blíž k okraji Mléčné dráhy, věci by nebyly příliš odlišné, kdyby vůbec vznikl život. Hvězdné systémy na okrajích galaxií mají nižší úroveň metalicity, což znamená, že existuje menší množství prvků, které jsou těžší než vodík a hélium. S přibližně třetinou těžších prvků dostupných v oblastech galaktických okrajů by se mohly objevit skalnaté planety podobné Zemi. Redukované kovové prvky by však znamenaly, že plynové giganty jako Jupiter, které se pomalu přetvářejí kolem skalnatých jader, by byly méně pravděpodobné. Bez plynových obrů, které absorbují úder, jsou skalní světy zranitelné vůči nárazům komet, ale může být také méně pravděpodobné, že vodní asteroidy budou směřovat k jejich směru. V každém případě by země na okraji měla pravděpodobně osamělší oblohu s méně putujícími těly, aby vyvolávala představivost astronomů a hvězdných hvězd.

Na pozici Země ve vnějších předměstích galaxie by mohla existovat pozitivní stránka. Někteří věří, že podmínky pro život spočívají na mnoha klíčových podmínkách a pouze v relativně malém rozsahu známém jako Galactic Habitable Zone, které mohou skutečně vyjít. V roce 2001 Guillermo Gonzalez tvrdil, že časté supernovy a vysoké úrovně záření přítomné v galaktickém středisku by znesnadňovaly život, aby se tam nepoškodil. Novější výzkum naznačuje, že tento argument může být příliš skeptický, protože časté sterilizace supernov by byly vyváženy častějšími šancemi na vznik života. Jeden tým dokonce navrhl, že 2,7 procent hvězd ve vnitřní galaxii by mohlo mít obytné světy.

3 Dvě slunce

V roce 2011 astronomové pozorovali první známou planetu uvnitř systému dvou hvězd, známého také jako obvodová planeta nazvaná Kepler-16b. Alan Boss, astrofyzik v Carnegie Institution for Science, byl požádán, jak by se Země za takových podmínek dala. Řekl: "Je to trochu mrazivé. [...] Přestože je blíže ke svým hvězdám, než je Země k slunci, hvězdy nejsou tak jasné, takže teplota této planety by byla jen asi 200 Kelvinů. Kdybyste nahradili naše slunce těmito hvězdami, byli bychom ještě chladnější než 200 Kelvinů, protože jsme dál než tato Tatooinská planeta. "

Samozřejmě, že ne všechny binární systémy jsou stejné a některé situace mohou být výrazně lepší pro rozvoj života. Výzkum předložený na 223. Americké astronomické společnosti v roce 2014 naznačuje, že některé binární hvězdné systémy mohou být příznivější pro rozvoj života než jednotné hvězdné systémy. Spárované hvězdy, jejichž spirály byly synchronizovány, by vzájemně snižovaly sluneční záření a hvězdné větry, které mohou propouštět planety a měsíce jejich atmosféry, pokud jsou příliš silné.

Výzkum astrofyziků Paul Mason naznačuje, že hvězdy, které se pohybují kolem 10 až 60 dnů Země, by mohly vyvíjet vzájemné přílivové síly, aby zpomalily jejich točivý pohyb a redukovaly hvězdné větry a zároveň potenciálně rozšířily rozsah obytné zóny systému díky kombinaci světlo ze dvou hvězd místo jednoho. Mason spekuloval, že kdybychom měli dvě slunce, mohla by Venuše zadržet vodu, zatímco Země by mohla být také výrazně vlhčím světem. NASA se domnívá, že alespoň jedna ze známých planet v binárním systému Kepler-47 leží v obytné zóně.

2 Slunce vychází

Navzdory obavám ze starých mezoameričanů nesmí Slunce hrozit náhle vyjít, a takový scénář je fyzicky nemožný, pokud to dokážeme. Ale pokud ano, Země by okamžitě nezmrazila. Za předpokladu, že jsme zůstali na oběžné dráze kolem teď studené, mrtvé skvrny, která byla naše milující hvězda, teplota během týdne klesne pod -17 ° C a pak -73 ° C, během roku. Bez fotosyntézy by rostlinný život rychle zemřel, stejně jako celý povrch, protože povrchy moří stoupaly pevně.

Tyto horní vrstvy ledu by izolovaly hlubší vody a zabraňovaly tomu, aby oceány skutečně zmrzly dalších několik stovek tisíc let, takže některé oceánské a geotermální formy života mohou přežít. Podivně by stromy mohly několik desetiletí zůstat díky pomalým metabolizmům a cukrárnám. Nejlepší místa, kde by lidé mohli přežít, by byli v jaderných ponorech nebo možná v přírodních stanovištích postavených v zemích jako Islandu s bohatými zásobami geotermální energie.

Kromě smrti zmrazením, XKCD navrhl některé výhody pro svět bez slunce. Došlo by ke snížení rizika vzniku slunečních paprsků, lepší satelitní komunikace a lepších okolností pro astronomii. Také by se snížily obchodní náklady časových pásem, zabránilo se nehodám spojeným s kýcháním stíhačů a eliminovaly se chemické popáleniny způsobené kombinací chemických látek nacházejících se v pařeništi (nazývaných furocoumariny) na lidské pokožce vystavené slunečnímu záření.

Obecně se zdá, že by bylo lepší držet Slunce v okolí. Gizmodo spekuloval o tom, že výsledky Slunce přestanou existovat úplně na jednu sekundu. Bez gravitace Slunce by všechny objekty ve sluneční soustavě mohly jít z kruhových drah do roviny.O vteřinu později, když se Sun opět vrátil k síti, všechno od plynových gigantů až po prach z vesmíru by bylo v nových oběžných drahách, z nichž některé by mohly být nestabilní a vedly by k tomu, že by se věci dostaly ze sluneční soustavy. Také by odstranil heliosheath, který chrání sluneční soustavu před extrasolárním zářením. Druhá část se štíty dolů by mohla dovolit v trochu nepříjemném záření zevnitř, což by mohlo vést k hezké globální auroře, narušit satelity a elektrické rozvodné sítě, případně sterilizovat Zemi.

1 Země se setká s černým díra

https://www.youtube.com/watch?v=i0Q3yk7KzYA
Téměř každé dítě se zájmem o vesmír zvažuje účinky, které by na Zemi měla černá díra, nebo alespoň na ni žijí určití lidé. Frank Heile ze Stanfordské univerzity spekuloval o tom, co by se stalo, kdyby byla v centru planety umístěna černá díra o velikosti mince, která by měla přibližně stejnou hmotnost jako Země. Nebylo by to tak jednoduché, jak by se Země dostala do vesmírného příkopu, ale bylo by to chaotické.

Materiál, který spadne do černé díry, by se stal velmi horkým, což by způsobilo záření a tlak, aby vytlačilo vnější vrstvy hmoty a způsobilo velkolepou explozi, která vyfoukla hodně ze Země jako přehřátou plazmu. Zachování momentu hybnosti by diktuje, že se hmota Země začne otáčet rychleji kolem černé díry a vytvoří akreční disk, který by omezil rychlost, kterou by černá díra mohla spotřebovat hmotu Země. Země by měla být rychle rotující zřícenina, ale to by trvalo nějaký čas, než aby se spotřebovala.

Menší černá díra by nebyla tak špatná. Prvotřídní černé díry (PBHs) jsou věřil být převládající v celém vesmíru, s hmotností ekvivalentní k malé hory. Tyto PBHs jsou teoretizované, že se skrývají uvnitř určitých plynových gigantů a mohou způsobit předčasnou supernovu ve hvězdách. Pokud se člověk dostane na Zemi vysokou rychlostí, může to prostě projít rovnou. Podle ruského a švýcarského výzkumu by taková srážka uvolnila energii, která by odpovídala detonaci tuny TNT, ale to by se šířilo po celé své cestě po Zemi, takže byste mohl mít štěstí, když uvidíte jiskru, která narazila na zem . Zůstala by však "dlouhá trubka z těžce poškozujícího materiálu, který by měl zůstat rozeznatelný z geologického času".

Věci by byly dokonce smutnější, kdyby se k solární soustavě přiblížila supermasivní černá díra s přibližně jedním miliónem násobkem hmotnosti Slunce, možná by byla vyvrhnutá gravitací dvou kolizních galaxií. Podle astronoma Christophera Springoba bychom si uvědomili, že je něco špatně, když se černá díra dostala do 1000 světelných let naší sluneční soustavy a začali jsme si všimnout, že další hvězdy jsou narušeny. Pak bychom mohli mít jen několik stovek tisíc let, než se připravíme na jeho příchod během několika set světelných let, kdy by černá díra narušila oběžné dráhy planet a potenciálně nás pošle, abychom se vyhnuli ze sluneční soustavy, aby zmrazili nebo potápěli do Slunce pro charbroil. V době, kdy se nacházel ve světelném roce, by gravitace odtrhla svět od sebe, takže Země bude dobře žvýkaná, než bude konečně polknutá.

Nebo ne. Samir Mathur z Ohio státní univerzity věří, že má matematický důkaz, že bychom si ani nevšimli, že bychom ho vyčerpali černá díra. Je zastáncem teorie fuzzbolu, který uvádí, že černé díry jsou pravděpodobně zamotané koule kosmického řetězce, které vytvářejí téměř dokonalé hologramy jakéhokoliv, co se dotýká jejich povrchu. Někteří věří, že fuzzballové černé díry jsou stále obklopeny vysoce destruktivní "firewall", ale Mathur věří, že jestliže vesmír je hologram, jak naznačuje teorie strun, pak černé díry mohou být většinou neškodné kopírovací stroje.