Zem je čoraz masívnejšia
Dnes odpoviem na nasledujúcu otázku:
Pretože planéta Zem neustále prijíma energiu zo Slnka, o koľko sa zvýši hmotnosť našej planéty povedzme o milión rokov?
Toto je zaujímavá otázka, pretože takmer priamo (a trochu prekvapivo) súvisí s tým, ako funguje Higgsov mechanizmus. Všetci poznáme slávnu Einsteinovu rovnicu, E = mc ^ 2, ale Higgsova častica dáva hmotnosť ďalším časticiam aj vďaka tomu, že túto rovnicu je možné napísať aj takto:
Rovnako ako môžete získať energiu procesom zničenia hmoty, môžete získať aj jej výrobu energiou. Ak na Zem pošlete dostatok energie vo forme slnečného žiarenia, Zem bude pravdepodobne čoraz hmotnejšia, že? Nesprávne, ale, aby sme pochopili prečo, musíme starostlivo zvážiť, kam všetka táto energia prijatá zo Zeme prúdi.
Obrazový kredit: NASA
Slnko stráca pôdu pod nohami
Ako asi viete, Slnko je hmota žiarovkového plynu, obrovská jadrová pec. Niet pochýb o tom, že Slnko časom stráca svoju hmotu. Vyžaruje rýchlosťou asi 4 x 10 ^ 26 W. Na generovanie takej vysokej energie sa obrovské množstvo vodíka premení na veľmi veľké (ale o niečo menšie ako vodík) množstvo hélia s deficitom asi 4 miliardy kg za sekundu alebo 370 miliárd ton za deň.
Zem prijíma iba malú časť tejto hmoty. Je to veľmi malý cieľ (na rozdiel od, povedzme, sféry Dyson). Aj keby sme Zem úplne pokryli solárnymi panelmi, dostali by sme len asi 2 kilogramy za sekundu alebo asi 60 000 ton ročne. Čo je však dosť veľa, že na rozdiel od dnešnej hypotézy nebudeme schopní držať túto tabuľku. Všeobecne sa prijatá energia rovná stratenej energii.
Ak tieto dva vplyvy nie sú vyvážené, dôjde ku globálnemu otepľovaniu, ktoré má síce pre človeka katastrofálne následky, ale na hmotnosť planéty má iba okrajový vplyv. Nárast zemskej atmosféry o 1 stupeň Celzia dodáva hmotnosti planéty iba asi 60 ton.
Dnešná otázka ma však prinútila zamyslieť sa. Existuje veľa ďalších efektov, ktoré zabezpečujú Zemi dodatočnú hmotu.
V zásade možno oveľa väčšiu hmotu získať slnečným vetrom. Jedným z nebezpečenstiev, ktorým astronaut čelí, je to, že Slnko (a vesmír všeobecne, ale zamerajme sa na miestne problémy) emituje protóny a elektróny s rýchlosťou niekoľko sto kilometrov za sekundu. Slnko stráca dosť veľké množstvo hmoty pre Zem, ak by bolo stále okolo nej a za niekoľko biliónov rokov (a už to nebude) sa pomaly vzdialilo v špirálovitý pohyb, keď Slnko znižuje svoj gravitačný ťah.
Pre našu analýzu sa zameriame na to, čo sa stane s týmto slnečným vetrom. Keby v strede Zeme nebol žiadny obrovský magnet, potom by množstvo asi 20 000 ton ročne nabitých elektricky nabitých častíc vysokej energie prešlo atmosférou našej planéty a narušilo by fungovanie nielen komunikačných zariadení, ktoré sú vyrobené na základe našej technológie. Aktuátor.
Našťastie máme magnet, ktorý odvracia slnečný vietor, čo znamená, že môžeme obdivovať krásu polárnej žiary namiesto toho, aby sme sa vrátili k technológii z doby kamennej.
Poďakovanie: Philippe Moussette
Malé vesmírne objekty vo vesmíre
Záverom možno povedať, že ak nie Slnko spôsobí nárast hmotnosti Zeme, ako inak sa môže zvýšiť hmotnosť našej planéty?
Najprv vám poviem, čo tento efekt (aspoň z väčšej časti) nespôsobuje: veľké, obrie, vesmírne kamene.
Pretože ste moji verní čitatelia, nepochybne poznáte šance na úspešné prekročenie pásu asteroidov. Realita je veľmi odlišná od toho, čo si dokážete predstaviť. Aj v srdci pásu asteroidov sú veľké asteroidy vzdialené asi milión kilometrov. Veľké objekty v našej oblasti slnečnej sústavy sú ešte menej bežné. Meteorit s priemerom jedného kilometra dopadá na Zem približne každých pol milióna rokov.
Vo vesmíre sa však nachádza veľa malých predmetov, okruhliakov alebo prachových častíc, ktoré sú vlastne pozostatkami, ktoré po procese formovania slnečnej sústavy zostali. Zem zachytáva väčšinu týchto objektov pri pohybe okolo Slnka. Týmto spôsobom sa každý rok dostane na Zem hmotnosť asi 40 000 ton. Ak by sme predpokladali, že bude rovnomerne rozložený na povrchu Zeme, potom by to znamenalo, že polomer Zeme by sa každý rok zväčšil asi o 0,02 nanometra, čo je asi miliardkrát menej ako efekt vyvolaný pohybom kontinentov.
Môžu sa samozrejme vyskytnúť aj udalosti, ktoré môžu poskytnúť oveľa väčší príjem masy. Z meteoritov s rozmermi rádovo kilometrov? Áno, môžu dodať masu miliárd ton hmoty naraz a výbušným a mimoriadne efektným spôsobom.
Záverom možno konštatovať, že Zem môže určite zvýšiť svoju hmotnosť, pretože má pomalý úbytok hmotnosti.
Poďakovanie: NASA
Odparuje sa aj zemská atmosféra
Je to tu! Slnečná sústava! Pozorne sa na to pozrite a všimnete si, že vonkajšie planéty (Jupiter, Saturn, Urán a Neptún) sú obri s obrovskými škrupinami vyrobenými z plynu a ľadu. Vnútorné planéty vrátane našej planéty sú tiež kamenné a celkom malé.
Pretože je vo vnútri slnečnej sústavy teplejšie a ak zahrejete určité množstvo plynu, zistíte, že má tendenciu sa rýchlo pohybovať po celej planéte a dosiahnuť tak včas, aby dosiahol únikovú rýchlosť zo svojej domovskej planéty. Čím ľahší je plyn, tým rýchlejšie sa bude odstraňovať. Pamätajte, že vodík je najľahší zo všetkých plynov. Naša planéta stráca asi 3 kg vodíka za sekundu, čo je asi 100 000 ton ročne. Toto je pomalá strata hmotnosti, ale nezabudnite, že táto hodnota platí iba dnes. Keď sa Slnko čoraz viac ohrieva, z atmosféry planéty sa bude strácať čoraz viac plynu.
Inými slovami, dnes som odpovedal na dôležitú otázku, ktorá však vyšla z nesprávnej interpretácie. Slnečné svetlo nespôsobuje nárast hmotnosti Zeme. Z tohto dôvodu môžeme brať do úvahy obdobia, v ktorých Zem zhromažďuje väčšie množstvo hmoty z vesmíru.
Preklad Cristiana-Georga Podariua po priberaní na zemi.
Môžete komentovať pomocou účtu na webe, prostredníctvom FB, Twitteru alebo Google alebo ako návštevník (bez registrácie). Pre návštevníkov sú komentáre mierne (schválené správcom).