En dag i fremtiden vil jordens hav koke, ødelegge alt liv på planetens overflate og gjøre det fullstendig ubeboelig. Denne globale oppvarmingen er på en måte uunngåelig: den gradvise oppvarmingen som Solen opplever, oppstår på grunn av gradvis utbrenthet av drivstoffet inne i stjernen. Imidlertid er det en måte å holde jorden beboelig hvis vi utvikler en langsiktig løsning: migrasjonen av hele jorden. Er det mulig?
Vi må finne ut hvor varmt det blir og hvor raskt det vil skje for å bevege jorden i tempo.
Måten enhver stjerne får sin energi på er ved å smelte sammen lettere elementer til tyngre i kjernen. Spesielt vår sol syntetiserer helium fra hydrogen i regioner hvor kjernetemperaturen overstiger 4.000.000 grader. Jo varmere, desto raskere syntesehastighet; innerst i kjernen når temperaturen 15.000.000 grader. Denne hastigheten er nesten alltid konstant. Over tid endrer prosentandelen hydrogen til helium seg, og interiøret varmes opp litt mer over milliarder av år. Og når oppvarmingen skjer, observerer vi følgende:
- lysstyrken øker - mer energi slippes ut over tid
- armaturen øker litt i størrelse, radien øker med flere prosent for hver milliard år
- temperaturen holder seg nesten alltid konstant og varierer med mindre enn 1% per milliard år.
Det hele koker ned til ett upraktisk faktum: mengden energi som når jorden øker sakte over tid. For hvert 110 millioner år øker sollysets styrke med omtrent 1%. Dette betyr at energien som når jorden også øker med 1% på omtrent samme tid. Da jorden var fire milliarder år yngre, mottok planeten vår 70% av energien den mottar i dag. Og om ytterligere ett eller to milliarder år, hvis vi ikke gjør noe, vil det oppstå betydelige problemer på jorden. På et tidspunkt vil overflatetemperaturen stige til 100 grader. Det vil si at havene vil fordampe.
Salgsfremmende video:
Hvordan kan vi avbøte dette? Det er flere mulige løsninger:
”Vi kan installere en serie med store reflekser på L1 Lagrange-punktet for å forhindre at noe av lyset kommer til Jorden.
“Vi kan geoteknere atmosfæren / albedoen på planeten vår slik at den reflekterer mer lys og absorberer mindre.
”Vi kan redde planeten fra drivhuseffekten ved å fjerne metan og karbondioksydmolekyler fra atmosfæren.
”Vi kan forlate Jorden og fokusere på terraformerende ytre verdener som Mars.
I teorien kan alt fungere, men det vil ta enorm innsats og støtte.
Beslutningen om å migrere jorden til en fjern bane kan imidlertid bli endelig. Og selv om vi hele tiden må flytte planeten ut av bane for å holde temperaturen konstant, vil det ta hundrevis av millioner av år. For å kompensere for effekten av en økning på 1% i solens lysstyrke, må jorden flyttes 0,5% fra solen; for å kompensere for økningen på 20% (det vil si over 2 milliarder år), må jorden flyttes 9,5% videre. Jorden vil ikke lenger være 149,6 millioner km fra solen, men 164 millioner km.
Avstanden fra jorden til sola har ikke endret seg mye de siste 4,5 milliarder årene. Men hvis solen varmer opp og vi ikke vil at jorden skal steke helt, må vi seriøst vurdere muligheten for planetmigrasjon.
Det tar mye energi! Hvis du flytter jorden - alle de seks kilo (6 x 1024) - vekk fra sola, vil dette endre våre baneparametere betydelig. Hvis vi flytter planeten 164.000.000 km unna solen, er det åpenbare forskjeller:
- Jorden vil dreie seg om solen 14,6% lenger
- For å opprettholde en stabil bane, må banehastigheten vår falle fra 30 km / s til 28,5 km / s
- hvis perioden med jordens rotasjon forblir den samme (24 timer), vil året ikke være 365, men 418 dager
- Solen vil være mye mindre på himmelen - med 10% - og tidevannet forårsaket av solen vil være svakere med noen centimeter
Hvis solen svulmer i størrelse og jorden beveger seg vekk fra den, blir ikke disse to effektene kompensert; Solen vil vises mindre fra jorden.
Men for å bringe jorden så langt, må vi gjøre veldig store energiforandringer: vi må endre gravitasjonspotensialenergien til Sun-Earth-systemet. Selv om vi tar i betraktning alle andre faktorer, inkludert forsinkelse av jordens bevegelse rundt solen, må vi endre jordens orbitalenergi med 4,7 x 1035 joule, noe som tilsvarer 1,3 x 1020 terawattimer: 1015 ganger de årlige energikostnadene påløpt menneskeheten. Man skulle tro at om to milliarder år vil de være forskjellige, og det er de, men ikke mye. Vi vil trenge 500 000 ganger mer energi enn menneskeheten genererer rundt om i verden i dag, og det vil alt gå ut på å flytte jorden til sikkerhet.
Hastigheten som planetene dreier seg om solen avhenger av avstanden fra solen. Den langsomme vandringen av jorden på 9,5% av avstanden vil ikke forstyrre banene til andre planeter.
Teknologi er ikke det vanskeligste spørsmålet. Det lure spørsmålet er mye mer grunnleggende: hvordan får vi all denne energien? I virkeligheten er det bare ett sted som vil tilfredsstille våre behov: solen selv. For øyeblikket får jorden omtrent 1500 watt energi per kvadratmeter fra solen. For å få nok kraft til å migrere jorden på riktig tid, må vi bygge et utvalg (i verdensrommet) som vil samle 4,7 x 1035 joule energi, jevnt, over 2 milliarder år. Dette betyr at vi trenger en rekke 5 x 1015 kvadratmeter (og 100% effektivitet), som tilsvarer hele området på ti planeter, som våre.
Konseptet med solenergi i rom har vært i utvikling i lang tid, men ingen har ennå forestilt seg en rekke solceller som måler 5 milliarder kvadratkilometer.
For å transportere jorden til en trygg bane lenger bort, vil det være behov for et solcellepanel på 5 milliarder kvadratkilometer, 100% effektivt, hvis energi vil bli brukt på å skyve jorden til en annen bane i løpet av 2 milliarder år. Er det fysisk mulig? Absolutt. Med moderne teknologi? Ikke i det hele tatt. Er dette praktisk mulig? Med det vi vet nå, nesten ikke. Å dra en hel planet er vanskelig av to grunner: For det første på grunn av tyngdekraften fra solen og på grunn av jordens massivitet. Men vi har akkurat en slik sol og en slik jord, og solen vil varme opp uansett handlinger. Inntil vi finner ut hvordan vi samler inn og bruker denne mengden energi, vil vi trenge andre strategier.
Ilya Khel
