Nekega dne se bodo Zemljini oceani zavreli, kar bo uničilo vse življenje na planetu in postalo popolnoma neprimerno za bivanje. To globalno segrevanje je v določenem smislu neizogibno: postopno segrevanje, ki ga doživlja Sonce, se pojavi zaradi postopnega izgorevanja goriva znotraj zvezde. Vendar pa obstaja način, da ohranimo življenjsko dobo Zemlje, če razvijemo dolgoročno rešitev: selitev celotne Zemlje. Ali je možno?
Ugotoviti moramo, kako vroče bo postalo in kako hitro se bo zgodilo, da bi Zemljo hitro premikali.
Način, kako katera koli zvezda pridobi svojo energijo, je tako, da se v jedro zlijejo lažji elementi v težje. Naše Sonce zlasti sintetizira helij iz vodika v regijah, kjer temperatura jedra presega 4.000.000 stopinj. Vroče je, hitrejša je hitrost sinteze; v samem jedru jedra temperatura doseže 15.000.000 stopinj. Ta hitrost je skoraj vedno konstantna. Sčasoma se odstotek vodika v heliju spreminja, notranjost pa se skozi milijarde let segreje nekoliko več. Ko pride do ogrevanja, opazimo naslednje:
- svetilnost se poveča - sčasoma se oddaja več energije
- svetilka se rahlo poveča, polmer se poveča za nekaj odstotkov za vsako milijardo let
- njegova temperatura ostane skoraj vedno konstantna in se spreminja za manj kot 1% na milijardo let.
Vse skupaj se spušča do enega neprijetnega dejstva: količina energije, ki doseže Zemljo, se počasi povečuje. Na vsakih 110 milijonov let se sončna svetilnost poveča za približno 1%. To pomeni, da se energija, ki doseže Zemljo, v istem času poveča tudi za 1%. Ko je bila Zemlja štiri milijarde let mlajša, je naš planet prejel 70% energije, ki jo prejme danes. Če se ne bo nič zgodilo, se bodo čez eno ali dve milijardi let na Zemlji pojavile pomembne težave. V nekem trenutku se bo temperatura na površini dvignila na 100 stopinj Celzija. Se pravi, da bodo oceani izhlapeli.
Promocijski video:
Kako lahko to ublažimo? Obstaja več možnih rešitev:
Na točko L1 Lagrange lahko namestimo vrsto velikih reflektorjev, da preprečimo, da bi nekaj svetlobe prišlo na Zemljo.
Lahko ozdravimo ozračje / albedo našega planeta, tako da ta odseva več svetlobe in manj absorbira.
„Planet lahko rešimo pred učinkom toplogrednih plinov, tako da iz ozračja odstranimo molekule metana in ogljikovega dioksida.
»Lahko zapustimo Zemljo in se osredotočimo na oblikovanje zunanjih svetov, kot je Mars.
Teoretično lahko deluje vse, vendar bo potrebno ogromno truda in podpore.
Vendar lahko odločitev o selitvi Zemlje na oddaljeno orbito postane dokončna. In čeprav bomo morali nenehno premikati planet iz orbite, da bomo ohranili temperaturo konstantno, bo minilo več sto milijonov let. Za kompenzacijo učinka 1-odstotnega povečanja svetilnosti Sonca je treba Zemljo odmakniti 0,5% stran od Sonca; da bi nadomestili 20-odstotno povečanje (to je več kot 2 milijard let), moramo Zemljo premakniti še za 9,5%. Zemlja ne bo več 149,6 milijona km od Sonca, ampak 164 milijonov km.
Razdalja od Zemlje do Sonca se v zadnjih 4,5 milijarde let ni veliko spremenila. Če pa se sonce segreje in ne želimo, da bi Zemlja povsem pražila, bomo morali resno razmisliti o možnosti planetarne migracije.
Potrebno je veliko energije! Če bi Zemljo premaknili - vseh njenih šestih kilogramov (6 x 1024) - od Sonca, bi bistveno spremenili naše orbitalne parametre. Če premaknemo planet 164.000.000 km stran od Sonca, obstajajo očitne razlike:
- Zemlja se bo vrtela okoli Sonca za 14,6% dlje
- za ohranitev stabilne orbite se mora naša orbitalna hitrost znižati s 30 km / s na 28,5 km / s
- če obdobje rotacije Zemlje ostane enako (24 ur), leto ne bo 365, ampak 418 dni
- Sonce bo na nebu veliko manjše - za 10% - in plimovanje, ki ga povzroča sonce, bo šibkejše za nekaj centimetrov
Če Sonce nabrekne v velikosti in se Zemlja odmakne od njega, ta dva učinka nista povsem kompenzirana; Sonce bo videti manjše od Zemlje.
Da pa bomo Zemljo pripeljali tako daleč, moramo narediti zelo velike energetske spremembe: spremeniti moramo gravitacijsko potencialno energijo sistema Sonce-Zemlja. Tudi ob upoštevanju vseh drugih dejavnikov, vključno z upočasnjevanjem gibanja Zemlje okoli Sonca, bomo morali spremeniti orbitalno energijo Zemlje za 4,7 x 1035 joulov, kar ustreza 1,3 x 1020 teravatnih ur: 1015-krat več kot letni nastali stroški energije človeštvo. Človek bi si mislil, da bodo čez dve milijardi let drugačni, in so, a ne veliko. Potrebovali bomo 500.000-krat več energije, kot jo danes ustvarja človeštvo po vsem svetu, in vse bo šlo v premikanje Zemlje na varno.
Hitrost, s katero se planeti vrtijo okoli sonca, je odvisna od njihove oddaljenosti od sonca. Počasna selitev Zemlje na 9,5% razdalje ne bo motila orbite drugih planetov.
Tehnologija ni najtežje vprašanje. Zapleteno vprašanje je veliko bolj temeljno: kako do te energije? V resnici je samo eno mesto, ki bo zadovoljilo naše potrebe: sonce samo. Trenutno Zemlja prejema od Sonca približno 1500 vatov energije na kvadratni meter. Da bi dobili dovolj moči za selitev Zemlje v pravem času, bomo morali zgraditi paleto (v vesolju), ki bo v 2 milijard letih enakomerno zbrala 4,7 x 1035 joulov energije. To pomeni, da potrebujemo niz 5 x 1015 kvadratnih metrov (in 100-odstotni izkoristek), kar je enako celotnemu območju desetih planetov, kot je naš.
Koncept vesoljske sončne energije je že dolgo v razvoju, vendar si nihče še ni predstavljal niza sončnih celic, ki meri 5 milijard kvadratnih kilometrov.
Zato bo za prenos Zemlje na varno orbito daleč, potrebna bo sončna plošča v velikosti 5 milijard kvadratnih kilometrov, 100% učinkovita, katere vsa energija bo porabljena za potiskanje Zemlje v drugo orbito v roku 2 milijard let. Ali je to fizično mogoče? Vsekakor. S sodobno tehnologijo? Sploh ne. Je to praktično mogoče? S tem, kar zdaj vemo, skoraj zagotovo ne. Vlečenje celega planeta je težko iz dveh razlogov: najprej zaradi gravitacijskega sunka in zaradi masivnosti zemlje. Vendar imamo ravno takšno Sonce in takšno Zemljo in Sonce se bo segrevalo ne glede na naša dejanja. Dokler ne bomo ugotovili, kako zbrati in porabiti to količino energije, bomo potrebovali druge strategije.
Ilya Khel
