Скільки хвилин ми проживемо, якщо сонце раптово зникне: наукове пояснення

Одного разу, дивлячись увечері на небо, я зловила себе на думці: а що, якщо завтра сонце просто не встане? Дитяче, здавалося б, питання, але насправді за ним стоїть ціла фізика, і відповідь набагато цікавіша, ніж просто "настане темрява". Питання "що буде якщо сонце згасне через скільки хвилин ми це відчуємо" насправді ховає в собі кілька окремих відповідей, бо світло, гравітація і тепло поводяться зовсім по-різному, і кожен із цих процесів має свій власний "таймер".

Через скільки хвилин ми побачимо, що сонця більше немає

Почнемо з найпростішого і найшвидшого ефекту — світла. Сонячні промені долають відстань до Землі не миттєво, а з цілком конкретною швидкістю — швидкістю світла, приблизно 300 тисяч кілометрів за секунду. Відстань до Сонця становить близько 150 мільйонів кілометрів, тож промінь, який щойно вилетів із сонячної поверхні, дістається до нас приблизно за 8 хвилин 20 секунд.

Що робити, якщо не працює мобільний зв'язок: інструкція з національного роумінгу

Це означає одну доволі моторошну річ: якби сонце зникло просто зараз, ми б іще майже дев'ять хвилин продовжували бачити його світло і тепло, наче нічого не сталося. День тривав би своїм звичним ходом, птахи співали б, тіні падали б так само, як завжди — а насправді джерела цього всього вже б не існувало. Лише через 8 хвилин 20 секунд небо раптово, без жодного попередження, провалилося б у абсолютну темряву.

До речі, саме тому астрономи кажуть, що ми завжди дивимося на Сонце "з запізненням" — і це не якась метафора, а буквальний факт. Кожна секунда сонячного світла, яку ви бачите, — це історія, що сталася майже дев'ять хвилин тому.

А що з гравітацією: чи одразу нас "відпустить" орбіта

Ось тут криється момент, який плутає навіть багатьох дорослих людей, — здавалося б, гравітація має діяти миттєво, адже це не світло. Але ні. Згідно із загальною теорією відносності Айнштайна, зміни гравітаційного поля також поширюються не швидше за швидкість світла. Тобто навіть якщо Сонце випарувалося б цієї миті, Земля не одразу "відчула б" відсутність гравітаційного притягання.

Практично це означає ось що: ще ті самі 8 хвилин 20 секунд планета продовжувала б рухатися по своїй звичній еліптичній орбіті, немовби нічого не сталося. А вже потім, коли гравітаційний "сигнал" про зникнення Сонця нарешті дійде до нас, Земля перестане відчувати притягання і полетить далі вже не по колу, а по прямій лінії — у відкритий, холодний і темний космос.

Цікаво, що обидва процеси, і зникнення світла, і втрата гравітаційного зв'язку, відбулися б практично одночасно — з точністю до частки секунди, бо обидва явища поширюються з однаковою швидкістю. Тож людство б і осліпло, і "відірвалося" від орбіти буквально в одну мить.

Скільки часу знадобиться, щоб на Землі стало по-справжньому холодно

А ось тут все відбувається значно повільніше, ніж багато хто уявляє собі, дивлячись фантастичні фільми, де через день після зникнення сонця вже все вкрите кригою. Насправді атмосфера й особливо океани — це величезні "акумулятори" тепла, і вони не остигнуть за одну ніч.

Перші кілька днів після зникнення сонячного світла середня температура поверхні планети почне знижуватися доволі помітно — приблизно на кілька градусів на добу, і вже за тиждень-два стане холодно так, як буває взимку в найморозніших куточках планети, на кшталт Антарктиди. Місяців через кілька середня температура на поверхні планети опуститься значно нижче нуля за Цельсієм, і про життя без спеціального захисту не буде йтися взагалі.

Проте океани, завдяки величезній масі води і її здатності довго утримувати тепло, чинитимуть опір холоду роками. Поверхневі шари почнуть замерзати вже протягом першого року, утворюючи товстий крижаний панцир, але глибокі шари океану — там, де температура й без того близька до нуля — залишатимуться рідкими значно довше, можливо навіть десятиліттями, ізольовані кригою зверху, наче термос.

Як вибрати зарядну станцію для квартири: розрахунок потужності крок за кроком

А через кілька років, коли холод стане вже космічним, атмосфера Землі почне вести себе доволі незвично: азот і кисень, з яких вона переважно складається, почнуть конденсуватися і випадати на поверхню у вигляді своєрідного "снігу". Уявіть тільки — сніг із повітря, яким ми зараз дихаємо.

Що станеться з рослинами, тваринами і людьми

Найшвидше й найболючіше зникнення сонця вдарить по рослинному світу. Фотосинтез — процес, завдяки якому рослини перетворюють світло на енергію, — припиниться майже миттєво, щойно зникне світло. Наземні рослини почнуть гинути протягом кількох днів чи тижнів, залежно від виду і запасів поживних речовин. Морський фітопланктон, який виробляє значну частину кисню на планеті, теж загине доволі швидко, а разом з ним постраждає весь океанічний харчовий ланцюжок — від дрібних рачків до китів.

Для людства ситуація складніша, але й тут перспективи невтішні. Теоретично людство мало б певний запас часу завдяки альтернативним джерелам енергії — атомним електростанціям, геотермальному теплу з надр планети, законсервованим продуктам харчування. Але без сонячного світла й тепла довгострокове виживання перетворилося б на надзвичайно складне завдання: доведеться жити під землею чи в спеціально обігрітих спорудах, вирощувати їжу штучно, за допомогою електричного освітлення, і боротися з холодом, який ставатиме дедалі жорсткішим із кожним роком.

Чесно кажучи, найбільша проблема тут навіть не фізична, а логістична й соціальна — забезпечити мільярди людей теплом, їжею та енергією без сонця виявилося б завданням майже нездійсненним у глобальному масштабі.

Чи можливо таке насправді: наскільки реалістичний цей сценарій

Тут варто трохи заспокоїти читача — з точки зору фізики зникнення сонця "просто так" неможливе. Зорі, зокрема наше Сонце, не можуть раптово випаруватися чи зникнути безслідно — це суперечить фундаментальним законам збереження енергії й маси. Навіть коли зорі вмирають, це відбувається поступово, протягом мільйонів чи мільярдів років, через вичерпання термоядерного палива всередині.

Наше Сонце, до речі, перебуває приблизно на середині свого життєвого циклу і, за оцінками астрономів, проживе ще близько п'яти мільярдів років, перш ніж почне перетворюватися на червоного гіганта. Тобто питання "що буде, якщо сонце згасне" — це радше цікавий уявний експеримент для розуміння фізики, ніж реальна загроза, про яку варто турбуватися в найближчому майбутньому.

Україна регіонів: чому це питання так хвилює саме зараз

Цікаво, що останніми роками саме в Україні це питання набуло особливої, дещо іронічної актуальності — через постійні відключення електроенергії багато хто жартома порівнює зимові вечори без світла з тим самим гіпотетичним сценарієм "зникнення сонця". Звісно, це геть різні речі за масштабом, але емоційно людям справді близько відчуття, коли звичне джерело тепла й світла раптово зникає, і доводиться пристосовуватися до нових умов.

У холодніших регіонах — на Поліссі, у Карпатах — люди й так добре знають, що таке справжній холод, і жартують, що "нас якимось зникненням сонця не злякаєш, у нас грудень і без того суворий". А от у південних областях, де звикли до м'якших зим, сама лише думка про багаторічну кригу викликає значно сильніший емоційний відгук — можливо, тому що контраст із звичним теплим кліматом там значно різкіший.

Кілька думок від себе наостанок

Мене особисто найбільше вражає в цьому уявному сценарії не сам факт зникнення тепла чи світла, а той дивний проміжок у 8 хвилин 20 секунд, коли ми б продовжували жити у звичному, освітленому світі, зовсім не підозрюючи, що насправді джерела цього світла вже немає. Є в цьому щось філософське — виявляється, наше сприйняття реальності завжди трохи "запізнюється" за самою реальністю, навіть у звичайний, ніякий не апокаліптичний день.

Ще одна річ, про яку варто замислитися: наскільки насправді крихкий баланс, у якому існує життя на Землі. Одне лише джерело світла й тепла — і від нього залежить абсолютно все: погода, рослини, харчові ланцюги, наш звичний ритм дня і ночі. Це не привід для тривоги, зважаючи на те, що сонце нікуди не збирається зникати найближчі мільярди років, але цілком гарний привід для того, щоб хоч раз замислитися, наскільки все навколо нас насправді взаємопов'язане.

І наостанок — якщо колись доведеться пояснювати це питання дитині чи комусь, хто далекий від фізики, найпростіший спосіб — саме через ту різницю в швидкості процесів: світло і гравітація зникнуть майже одночасно, за ті самі дев'ять хвилин, а от холод підкрадатиметься поступово, роками, даючи теоретичний, хоч і примарний шанс якось пристосуватися. Це, мабуть, найцікавіший урок з усього цього уявного експерименту: катастрофи не завжди приходять миттєво, іноді у них є свій, доволі повільний ритм.

З чим носити широкі джинси труби: модні образи на кожен день