Un día en el futuro, los océanos de la Tierra hervirán, destruyendo toda la vida en la superficie del planeta y volviéndola completamente inhabitable. Este calentamiento global es en cierto sentido inevitable: el calentamiento gradual experimentado por el Sol se produce debido al agotamiento gradual del combustible dentro de la estrella. Sin embargo, hay una manera de mantener la Tierra habitable si desarrollamos una solución a largo plazo: la migración de toda la Tierra. ¿Es posible?
Necesitamos averiguar qué tan caliente se pondrá y qué tan rápido sucederá para mover la Tierra a un ritmo.
La forma en que cualquier estrella obtiene su energía es fusionando elementos más livianos en otros más pesados en el núcleo. Nuestro Sol, en particular, sintetiza helio a partir de hidrógeno en regiones donde la temperatura central supera los 4.000.000 grados. Cuanto más caliente, más rápida es la velocidad de síntesis; en el corazón mismo del núcleo, la temperatura alcanza los 15.000.000 grados. Esta velocidad casi siempre es constante. Con el tiempo, el porcentaje de hidrógeno a helio cambia y el interior se calienta un poco más durante miles de millones de años. Y cuando se produce el calentamiento, observamos lo siguiente:
- aumenta la luminosidad - se emite más energía con el tiempo
norte
- la luminaria aumenta ligeramente de tamaño, el radio aumenta en varios por ciento por cada mil millones de años
- su temperatura permanece casi siempre constante, variando menos del 1% por mil millones de años.
Todo se reduce a un hecho inconveniente: la cantidad de energía que llega a la Tierra aumenta lentamente con el tiempo. Por cada 110 millones de años, la luminosidad solar aumenta en aproximadamente un 1%. Esto significa que la energía que llega a la Tierra también aumenta en un 1% aproximadamente al mismo tiempo. Cuando la Tierra era cuatro mil millones de años más joven, nuestro planeta recibía el 70% de la energía que recibe hoy. Y en otro mil millones o dos mil millones de años, si no hacemos nada, se formarán problemas importantes en la Tierra. En algún momento, la temperatura de la superficie aumentará a 100 grados Celsius. Es decir, los océanos se evaporarán.
Video promocional:
¿Cómo podemos mitigar esto? Hay varias soluciones posibles:
“Podemos instalar una serie de reflectores grandes en el punto L1 Lagrange para evitar que parte de la luz llegue a la Tierra.
“Podemos geo-diseñar la atmósfera / albedo de nuestro planeta para que refleje más luz y absorba menos.
“Podemos salvar al planeta del efecto invernadero eliminando las moléculas de metano y dióxido de carbono de la atmósfera.
“Podemos dejar la Tierra y concentrarnos en terraformar mundos exteriores como Marte.
En teoría, todo puede funcionar, pero requerirá un gran esfuerzo y apoyo.
Sin embargo, la decisión de migrar la Tierra a una órbita remota puede ser definitiva. Y aunque tendremos que mover constantemente el planeta fuera de órbita para mantener la temperatura constante, llevará cientos de millones de años. Para compensar el efecto de un aumento del 1% en la luminosidad del Sol, la Tierra debe alejarse un 0,5% del Sol; para compensar el aumento del 20% (es decir, más de 2 mil millones de años), la Tierra debe moverse un 9,5% más. La Tierra ya no estará a 149,6 millones de kilómetros del Sol, sino a 164 millones de kilómetros.
La distancia de la Tierra al Sol no ha cambiado mucho en los últimos 4.500 millones de años. Pero si el Sol se calienta y no queremos que la Tierra se cocine por completo, tendremos que considerar seriamente la posibilidad de una migración planetaria.
norte
¡Se necesita mucha energía! Alejar la Tierra - todos sus seis septillones de kilogramos (6 x 1024) - del Sol alteraría significativamente nuestros parámetros orbitales. Si alejamos el planeta 164.000.000 km del Sol, hay diferencias obvias:
- La Tierra girará alrededor del Sol un 14,6% más
- para mantener una órbita estable, nuestra velocidad orbital debe bajar de 30 km / sa 28,5 km / s
- si el período de rotación de la Tierra sigue siendo el mismo (24 horas), el año no será 365, sino 418 días
- El sol será mucho más pequeño en el cielo - en un 10% - y las mareas provocadas por el sol serán unos centímetros más débiles
Si el Sol aumenta de tamaño y la Tierra se aleja de él, estos dos efectos no se compensan del todo; El sol parecerá más pequeño desde la Tierra.
Pero para llevar la Tierra tan lejos, necesitamos hacer cambios energéticos muy grandes: necesitaremos cambiar la energía potencial gravitacional del sistema Sol-Tierra. Incluso teniendo en cuenta todos los demás factores, incluida la desaceleración del movimiento de la Tierra alrededor del Sol, tendríamos que cambiar la energía orbital de la Tierra en 4,7 x 1035 julios, lo que equivale a 1,3 x 1020 teravatios hora: 1015 veces los costes energéticos anuales incurridos. humanidad. Uno pensaría que en dos mil millones de años serán diferentes, y lo son, pero no mucho. Necesitaremos 500.000 veces más energía de la que genera la humanidad en todo el mundo hoy en día, y todo se destinará a mover la Tierra a un lugar seguro.
La velocidad a la que los planetas giran alrededor del sol depende de su distancia al sol. La lenta migración de la Tierra al 9,5% de la distancia no interrumpirá las órbitas de otros planetas.
La tecnología no es la cuestión más difícil. La pregunta delicada es mucho más fundamental: ¿cómo obtenemos toda esta energía? En realidad, solo hay un lugar que satisfará nuestras necesidades: el sol mismo. Actualmente, la Tierra recibe alrededor de 1500 vatios de energía por metro cuadrado del Sol. Para obtener suficiente energía para migrar la Tierra en la cantidad de tiempo adecuada, tendremos que construir una matriz (en el espacio) que recolectará 4.7 x 1035 julios de energía, uniformemente, durante 2 mil millones de años. Esto significa que necesitamos una matriz de 5 x 1015 metros cuadrados (y 100% de eficiencia), lo que equivale al área completa de diez planetas, como el nuestro.
El concepto de energía solar espacial ha estado en desarrollo durante mucho tiempo, pero nadie ha imaginado todavía una matriz de células solares que midan 5 mil millones de kilómetros cuadrados.
Por lo tanto, para transportar la Tierra a una órbita segura más alejada, se necesitará un panel solar de 5 mil millones de kilómetros cuadrados, 100% eficiente, cuya energía se gastará en empujar la Tierra hacia otra órbita dentro de 2 mil millones de años. ¿Es físicamente posible? Absolutamente. ¿Con tecnología moderna? De ningún modo. ¿Es esto prácticamente posible? Con lo que sabemos ahora, es casi seguro que no. Arrastrar un planeta entero es difícil por dos razones: primero, debido a la atracción gravitacional del sol y debido a la masividad de la tierra. Pero tenemos un Sol y una Tierra así, y el Sol se calentará independientemente de nuestras acciones. Hasta que descubramos cómo recolectar y usar esta cantidad de energía, necesitaremos otras estrategias.
Ilya Khel
