只是假设太阳停止发光发热,但其他一切正常,比如引力作用。如果太阳逐渐且有征兆地熄灭(此处熄灭并不是指停止聚变,可以假设是来自太阳的光和辐射被某种东西遮挡),全世界合作将如何使人类在失去太阳的地球上生存最长的时间?
首先,无论你在看《暴走大事件》还是《疑犯追踪》,你不会马上感觉到窗外的天黑了,因为地球到太阳的距离够光跑一会的。
直到500秒后······
天空中可能还会有一丝弱光,在地球知晓阳光熄灭后,木星还是能继续反射之前的太阳光:
在大约30分钟到1小时的时候,天空中最后一道亮点也逐渐消散,微黑色成为天空的主旋律,因为在没有月光和阳光的条件下,宇宙将成为唯一的可见背景。
在2004年,Abdul Ahad计算出了银河系的亮度,得出Ahad常数:
式中,mi叫做第i颗恒星的视星等,1 lx (勒克斯) = 1 lm/(m)^2 的视星等为-13.98。
如牛郎星为0.77,织女星为0.03,除了太陽之外最亮的恒星天狼星为?1.45,太阳为?26.7,满月为?12.8,金星最亮时为?4.89。现在地面上最大的望远镜可看到24等星,而哈勃望远镜则可以看到30等星。
总之,银河系的亮度约为1/300的满月亮度,并不是完全漆黑一片。好消息是,电力和化石燃料依旧可以继续使用。根据以下的大致数据:
这幅图是US原油的产率。
上面左图是煤的产率,以每年7%的消耗量计算,可以说真的不需要担心,用知乎某个之前广发讨论过的问题中云舞空城答主的话说:
甚至可以乐观的说,只要地球上的生物没有灭绝,人们都能开采出油气资源。那么好了,暂时不用担心能源问题,城市依旧可以通过人造光点亮生活,只不过每天都是夜生活罢了。但这也未必是一件好事,全天候使用人造光源必然造成更为严重的光污染,也许以后这样的美景就成稀世珍宝了:
感觉不错是吗?
遗憾的是,光合作用灰飞烟灭了。在youtube里,minuteearth的“Why are leaves green”这两集中提到地球上99.9%的自然生产(natural productivity)与光合作用息息相关,没了阳光,植物无法吸收二氧化碳,也无法生产人类所需的氧气!
要玩完了,宗木邦??不用担心,人类每年大约消耗6×10^12 kg氧气,而大气中总氧气含量大约在1.2×10^15公吨:
所以昆虫、微生物还有我们大概有几千年的时间躺耗,暂时不用担心这个问题了。植物们就没有那么幸运了,大量的植被迅速死亡,除了那些巨杉:
因为巨杉能储存大量的糖分,足以供应它们度过黑暗的年代,它们的首要问题是降温,随着地表的不断降温,巨杉的水分、树液(sap)会在它们饿死前就凝固了。
在阳光的照射下,地球表面包括热区、冷带的一年四季的平均温度为14到15摄氏度,这是一个非常适宜的温度。但在阳光消失后,地球开始会指数级别的辐射出热量:
然后缓慢的减弱辐射热量。于是真正的威胁来了——降温。在一周过后,地表的温度就会接近零摄氏度。一年后,地表的温度就会接近-73摄氏度,ice age开始了:
这时候的最佳方案就是移居到黄石国家公园或者冰岛,或者火山口边上烤全羊:
我们知道80%地球的内部热量来自于地核,在那里放射性元素不断衰变已提供其所需的能量维持温度在5000摄氏度:
如果能成功利用地核的核能量供暖,并在地壳一下建造安全堡垒的话,电影《黑客帝国》中地下堡垒Zion说不定真能实现:
在此后的十到二十年间,地表会逐渐开始出现露珠,但此露珠非彼露珠,成分不是水而是淡蓝色的液态的空气:
因为不断的降低温度会把空气中排列较为疏密的气体成分变得越来越致密,然后开始形成云和沉淀物比如雨,再往后就是雪。所以此时天空中下起了液态空气。
这时候大家就要从地底下出来了,带上雪橇,穿上专用的宇宙保暖服,干嘛呢——挖氧气雪啊:
把雪打包好地下堡垒,放在炉火旁烤化了,全家一起呼吸:
于是,三年过去了,海洋也逐渐结冰了,之前海洋并没有马上结冰是因为水具有很高的热惯性,但是无可避免地,海洋也冻上了:
地球看上去了无生气。然而,因为冰的密度比水小,所以总会浮在海洋的表面上。冰是一种很好的绝缘体,所以即便是在太阳消光几亿年间,液态水依旧可以在海洋的底部泉涌,被海面上的冰层保护着,同时被地球内部供热的深海热泉加热:
这个过程会绵延不绝。不管太阳是否消光,地表结冰与否,生机与否,极端微生物如某些嗜酸细菌会在深海热泉周围诺无其事的生存。事实是,它们本就生活在深海中,早已习惯了与阳光绝缘的日子,在这块地盘上它们占山为王,自力更生,任是将光合作用废黜,打通了化能合成的任督二脉:
它们将热量、甲烷和硫磺转化为生命必须的能量,随后又被蛤以及管虫食用,随后极端微生物又会将矿物元素沉积回热泉中,从而保持了整个生态链和食物链的完整。这是一个排除了阳光的循环,因此像这样的地球公民能熬过太阳消光的时代,或者说它们压根就不会知道太阳的消光,它们会像什么都没有发生过一样诺无其事的生存。
其实,说到这,大家都能明白一个道理,大自然是绝对值得敬畏的,巧夺天工的伟大令“人定胜天”显得狂妄而愚蠢。千万年以来,各类物种沉浮其间,时不时地,总有一些从深渊中浴火而出向时代的霸主们发出清醒而又明确的信息:“你们不是最牛逼的!”
除去我上面乱扯的东西,阳光消失后的另一个简洁却又无比正确的做法就是:
不是吗?
(本文原载于知乎)
不狐涂丨失去太阳,我们怎么存活下去?
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