Mi történne ha/hirtelen megöregedne a Nap. Nap, hasonlóan az általa éltetett földi élőlényekhez, folyamatosan öregszik, lassan, de biztosan araszolva a végső pusztulás felé. De mi történne, ha ez …több
Mi történne ha/hirtelen megöregedne a Nap.
Nap, hasonlóan az általa éltetett földi élőlényekhez, folyamatosan öregszik, lassan, de biztosan araszolva a végső pusztulás felé. De mi történne, ha ez a csupán geológiai mércével mérhető folyamat hirtelen felgyorsulna, s következményei egyszeriben számunkra is érzékelhetővé válnának? Mi történne a földi élővilággal - s benne az emberrel -, ha a Nap tíz, sőt negyven százalékkal fényesebbé válna? És ha - életciklusa végéhez érve - mindent elnyelő vörös óriássá nőné ki magát?
Nap, hasonlóan az általa éltetett földi élőlényekhez, folyamatosan öregszik, lassan, de biztosan araszolva a végső pusztulás felé. De mi történne, ha ez a csupán geológiai mércével mérhető folyamat hirtelen felgyorsulna, s következményei egyszeriben számunkra is érzékelhetővé válnának? Mi történne a földi élővilággal - s benne az emberrel -, ha a Nap tíz, sőt negyven százalékkal fényesebbé válna? És ha - életciklusa végéhez érve - mindent elnyelő vörös óriássá nőné ki magát?
Egy kis hőfizika, hogy jobban értsék:
Az első napon a nap kb. 5%-kal lett fényesebb.
A hősugárzás azonban a hőmérséklet negyedik hatványával arányos:
Az 5%-os energianövekedés 1,05-szörös értéket jelent. 1,05 a negyediken 1,22 azaz 1,22-szeres hőmérsékletnövekedést jelent a Földön. Azonban nem a Celsius, hanem a Kelvinben mért abszolút hőmérsékleti skálán jelenti a változást. 0 °C 273…több
Egy kis hőfizika, hogy jobban értsék:
Az első napon a nap kb. 5%-kal lett fényesebb.
A hősugárzás azonban a hőmérséklet negyedik hatványával arányos:
Az 5%-os energianövekedés 1,05-szörös értéket jelent. 1,05 a negyediken 1,22 azaz 1,22-szeres hőmérsékletnövekedést jelent a Földön. Azonban nem a Celsius, hanem a Kelvinben mért abszolút hőmérsékleti skálán jelenti a változást. 0 °C 273 Kelvin fokkal egyenlő. A bolygó jelenlegi átlaghőmérséklete 11 °C, azaz 284 Kelvin. 5%-os fényerő növekedéssel 1,22-szer 284 Kelvin, azaz 345 Kelvin, vagyis 72 °C lenne a Földön. A párás levegőnek köszönhető csak, hogy a Földre nem jut el a Nap fényéből olyan sok.
Ha a második nap 10%-kal fényesebb a Nap: 1,1 negyedik hatványa 1,4641. 284-szer 1,4641 416 Kelvinnel, azaz 143 °C-kal egyenlő.
A harmadik nap a Nap 23%-kal fényesebb az eredeti állapotnál: 1,23 negyedik hatványa 2,3. 654 Kelvin, 370 °C lenne. Ebben az állapotban a nyomás 270-szeres változását nem tudom milyen képlettel számolták ki. Adiabatikus állapotváltozás esetén a nyomások hányadosa a hőmérsékletek hányadosának 3,5-ös hatványával arányos (levegőre érvényes adiabatikus kitevő esetén). Ami azt jelenti, hogy egy 2,3-szoros T2/T1 esetén P2/P1 még csak 18,45. A 270-es P2/P1 értékhez 4,95-ös T2/T1 tartozik. Ez azt jelenti, hogy T2 284 x 4,95 = 1406 K, ami egyenlő 1130 °C. Ez már az "utolsó előtti napra" emlékeztet.
(lásd wikipedia: adiabatikus állapotváltozás)
Ha 40%-kal fényesebb lenne a Nap: 3,84 a negyedik hatvány, ami 1091 K, azaz 818 °C-os felszíni hőmérséklet perzselne.
Az utolsó előtti napon 1300 °C-ot említettek, ami 1573 K. 284 Kelvinnel osztva ez 5,539, aminek negyedik gyöke 1,534. 53%-kal fényesebb a Nap és nem 40%-kal!
Az utolsó napon a vörös óriássá fűvódó Nap felszíni hőmérséklete 5500 Kelvin helyett 2500 Kelvin (forrás: csillagászati színképosztályozás, Wikipédia)
Ez az eredetinek kb. a fele. Így a T a negyediken a felére csökkenne. (Viszont nem tudom mit értenek az alatt, hogy 200-szor nagyobb lett az eredetinél. 149 597 890 km távolságra van a Naptól, aminek átmérője 1.392.000 km. Ha 200-szor akkora lenne, mint volt, a Földet már rég elnyelte volna.)
Ha abból indulok ki, hogy eredetileg az égbolton 0,5°-os szögben látszódott, utána meg a teljes látóhatárt betölti, akkor gyakorlatilag 180°-ban látszódik. (azaz mindössze csak egyetlen egy pontja lenne a Földnek, ahol "éjszaka" lenne és az is csak pár percig tartana, hiszen napnyugta után azonnal napkelte jönne). A látszólagos felület a látszólagos átmérő négyzetével arányos, azaz a 360-szoros átmérőkülönség 129.600-szoros felületváltozást idézne elő.
Az eredeti fényerő felét, azaz 0,5 szörösét sugározza majd a Nap, annak negyedik hatványa 0,0625 lenne. Viszont a látszólagos sugárzó felület megnőtt, ezért elméletileg 129600 x 0,0625 = 8100 °C lenne a Földön a vörös óriás fázisban. Ha még akkor is volna légkör a Földön, akkor az az eredeti nyomás (8370 K / 284 K) 3,5-dik hatványa, azaz a mai légköri nyomás 139000-szerese (139000 bar nyomású!) lenne. Ilyen érték még az erőművekben sincs!
Érdekes lenne belegondolni mi lenne, ha nem növekedne, hanem mondjuk 5%-kal csökkenne a Nap fényereje:
0,95 negyedik hatványa 0,815. 231 K, azaz -42 °C lenne a Földön az átlaghőmérséklet.
Az első napon a nap kb. 5%-kal lett fényesebb.
A hősugárzás azonban a hőmérséklet negyedik hatványával arányos:
Az 5%-os energianövekedés 1,05-szörös értéket jelent. 1,05 a negyediken 1,22 azaz 1,22-szeres hőmérsékletnövekedést jelent a Földön. Azonban nem a Celsius, hanem a Kelvinben mért abszolút hőmérsékleti skálán jelenti a változást. 0 °C 273 Kelvin fokkal egyenlő. A bolygó jelenlegi átlaghőmérséklete 11 °C, azaz 284 Kelvin. 5%-os fényerő növekedéssel 1,22-szer 284 Kelvin, azaz 345 Kelvin, vagyis 72 °C lenne a Földön. A párás levegőnek köszönhető csak, hogy a Földre nem jut el a Nap fényéből olyan sok.
Ha a második nap 10%-kal fényesebb a Nap: 1,1 negyedik hatványa 1,4641. 284-szer 1,4641 416 Kelvinnel, azaz 143 °C-kal egyenlő.
A harmadik nap a Nap 23%-kal fényesebb az eredeti állapotnál: 1,23 negyedik hatványa 2,3. 654 Kelvin, 370 °C lenne. Ebben az állapotban a nyomás 270-szeres változását nem tudom milyen képlettel számolták ki. Adiabatikus állapotváltozás esetén a nyomások hányadosa a hőmérsékletek hányadosának 3,5-ös hatványával arányos (levegőre érvényes adiabatikus kitevő esetén). Ami azt jelenti, hogy egy 2,3-szoros T2/T1 esetén P2/P1 még csak 18,45. A 270-es P2/P1 értékhez 4,95-ös T2/T1 tartozik. Ez azt jelenti, hogy T2 284 x 4,95 = 1406 K, ami egyenlő 1130 °C. Ez már az "utolsó előtti napra" emlékeztet.
(lásd wikipedia: adiabatikus állapotváltozás)
Ha 40%-kal fényesebb lenne a Nap: 3,84 a negyedik hatvány, ami 1091 K, azaz 818 °C-os felszíni hőmérséklet perzselne.
Az utolsó előtti napon 1300 °C-ot említettek, ami 1573 K. 284 Kelvinnel osztva ez 5,539, aminek negyedik gyöke 1,534. 53%-kal fényesebb a Nap és nem 40%-kal!
Az utolsó napon a vörös óriássá fűvódó Nap felszíni hőmérséklete 5500 Kelvin helyett 2500 Kelvin (forrás: csillagászati színképosztályozás, Wikipédia)
Ez az eredetinek kb. a fele. Így a T a negyediken a felére csökkenne. (Viszont nem tudom mit értenek az alatt, hogy 200-szor nagyobb lett az eredetinél. 149 597 890 km távolságra van a Naptól, aminek átmérője 1.392.000 km. Ha 200-szor akkora lenne, mint volt, a Földet már rég elnyelte volna.)
Ha abból indulok ki, hogy eredetileg az égbolton 0,5°-os szögben látszódott, utána meg a teljes látóhatárt betölti, akkor gyakorlatilag 180°-ban látszódik. (azaz mindössze csak egyetlen egy pontja lenne a Földnek, ahol "éjszaka" lenne és az is csak pár percig tartana, hiszen napnyugta után azonnal napkelte jönne). A látszólagos felület a látszólagos átmérő négyzetével arányos, azaz a 360-szoros átmérőkülönség 129.600-szoros felületváltozást idézne elő.
Az eredeti fényerő felét, azaz 0,5 szörösét sugározza majd a Nap, annak negyedik hatványa 0,0625 lenne. Viszont a látszólagos sugárzó felület megnőtt, ezért elméletileg 129600 x 0,0625 = 8100 °C lenne a Földön a vörös óriás fázisban. Ha még akkor is volna légkör a Földön, akkor az az eredeti nyomás (8370 K / 284 K) 3,5-dik hatványa, azaz a mai légköri nyomás 139000-szerese (139000 bar nyomású!) lenne. Ilyen érték még az erőművekben sincs!
Érdekes lenne belegondolni mi lenne, ha nem növekedne, hanem mondjuk 5%-kal csökkenne a Nap fényereje:
0,95 negyedik hatványa 0,815. 231 K, azaz -42 °C lenne a Földön az átlaghőmérséklet.