Как я могу изменить Землю, чтобы она стала похожей на Марс?

У Земли есть собственное текущее население, 7 миллиардов человек или около того. Все идет отлично: есть животные, реки, дома и фабрики. Мир, каким мы его знаем (без пандемии!).

Однажды люди просыпаются только для того, чтобы узнать, что с Землей что-то не так. Что-то связанное с физикой планеты. Что-то, что заставляет его катиться вниз по склону и становиться все более и более похожим на Марс. Под этим я подразумеваю, что при медленном снижении:

  • На Земле больше не будет животных
  • Земля потеряет всю воду
  • Земля станет камнями и пылью
  • Атмосфера Земли будет становиться все тоньше и тоньше

Подводя итог, через пару лет (или 20 лет? или 200 лет?) Земле суждено стать безлюдной и безжизненной, как Марс.

Теперь проблема. Я знаю, где начать (Земля, как она есть сейчас), я знаю, где закончить (Земля становится безжизненной, как Марс), я не знаю, какой инструмент использовать для осуществления этого перехода.

Какими могут быть возможные объяснения того, что Земля сделала этот переход в безжизненное состояние? Предпочтительны ответы, связанные с физикой, но допустимы и ненаучные (но заслуживающие доверия) ответы.

Это почти неизбежно. но это займет немного больше времени, чем запрошенные 20-200 лет. И даже не 20-200 миллионов лет. Может быть, примерно через 5 миллиардов лет и определенно примерно через 5,5 миллиардов лет, когда у Солнца разовьется несварение желудка и оно станет тучным.
Подчеркнем, что вы не хотите какой-то грандиозной катастрофы, для которой потеря воды и атмосферы была бы относительно незначительным последствием.
Называть это ожирением просто неправильно. Солнце усердно работает, пытаясь сбросить лишний вес. Это весь этот высокопротонный термоядерный сироп, который сейчас во всем. Независимо от того, сколько вы работаете, вы просто не можете удержаться от того, чтобы не раздуться до красного субгиганта.
xkcd должно произойти с ним.
Подтверждаю: я не думаю о великих бедствиях, которые сметут все с сегодняшнего дня до завтра. Медленные изменения приветствуются (хотя если они медленные, но не очень медленные, скажем, ближе к 1000 годам, чем к 1 миллиарду лет, их лучше приветствовать). Я думал об изменении структуры Земли (магнитное поле? форма? близость к звездам?), что приведет к потере атмосферы, воды, кислорода в воздухе и т. д., созданию пыльных бурь и т. д. и сделает ее непригодной для жизни. .

Ответы (7)

Если бы Земля потеряла свое магнитное поле, солнечному ветру ничто не мешало бы взаимодействовать с атмосферой.

Это привело бы к расщеплению молекул. Если это произойдет с молекулами воды, они расщепятся на кислород и водород. В то время как кислород достаточно массивен, чтобы, как правило, не избежать гравитации, водород уйдет в космос. Через несколько миллионов лет по этому механизму вода просто потерялась бы, и Земля превратилась бы в пустыню, без жизни из-за нехватки воды.

Затем через несколько миллионов лет атмосфера все равно может исчезнуть, потому что скорость небольшой части газов достаточно высока, чтобы вырваться из-под гравитации, и если они не восполнятся вулканической активностью, они приведут к чистой потере.

Но учтите, что это не произойдет в тот промежуток времени, который вы имеете в виду.

Альтернативный вариант — дождаться, пока Солнце пройдет свою последнюю жизненную стадию, когда оно станет настолько горячим, что сдует атмосферу и океаны планеты, прежде чем поглотит его. Но и это произойдет не скоро.

Просто придирка: ожидание, пока Солнце выполнит свою работу, приведет к тому, что примерно через тысячу миллионов лет Земля станет похожей на Венеру, а не на Марс.

Возможно, глубоко в мантии находится огромное количество воды , возможно, в три раза больше, чем океаны. Нетрудно представить, что в силикатах есть место для дополнительных 30% емкости. Скажем, что-то (взрыв кальдеры где-то под дном океана?) заставляет воду просачиваться вниз и связываться с силикатами. Потеря жизни, атмосферы и т. д. следует естественным образом (хотя, возможно, и не в указанный промежуток времени).

Таким образом, Земля может стать сухой, но не такой сухой, как Марс — там все еще есть небольшие океаны, а вулканический газ, как мы знаем, в основном состоит из водяного пара.
Проницательный ответ, спасибо!

Немного перестройте галактику.

Если вы перетащите звездную систему Эта Киля (двойная или, возможно, тройная система, мы не уверены) в пределах, скажем, 30 световых лет от Солнца (в настоящее время она находится на расстоянии около 7500 световых лет), то, когда она станет сверхновой (ожидается, что в любое время сейчас), тогда он довольно эффективно очистит атмосферу и большую часть воды, но не сбьет Землю с орбиты.

В качестве альтернативы, пусть звезда-Бродяга войдет в нашу «местную систему» ​​(опять же, местная будет в пределах 30 световых лет или около того), а затем превратится в сверхновую для того же эффекта.

В настоящее время признано, что некоторые текущие проблемы имеют значение для климата планеты. (Я избегаю вступать здесь в какие-либо политические дискуссии об изменении климата, поэтому я буду придерживаться максимально нейтрального и неполитического языка.)

Вы можете составить теорию глобального потепления, частично основанную на текущих дискуссиях и частично используя литературную вольность, чтобы создать правдоподобный сценарий.

Например, идет дискуссия о взаимосвязи полярных льдов и глобальной температуры. Лед отражает солнечное тепло в космическое пространство; и наоборот, вода темнее и поглощает больше тепла. Больше тепла приведет к таянию большего количества льда, что увеличит поглощение тепла и т. д. Теоретически это может быть неуправляемый цикл.

Что, если весь полярный лед растает одновременно? Скажем, массивный вулкан извергнется прямо на северном полюсе, извергая тонны расплавленной лавы по всей ледяной шапке. Это растопит много льда и сразу повысит температуру (из-за тепла лавы), а также вызовет поглощение большего количества солнечной энергии в будущем. Вы также можете заменить падение метеорита на Северный полюс или любой другой внезапный травмирующий инцидент, который разрушит полярную ледяную шапку.

Теперь этого самого по себе недостаточно. Все это повысит температуру планеты, вызовет попадание большего количества воды в атмосферу и в лучшем случае создаст влажную теплицу. Это может опустошить планету Земля, но не превратить ее в пустыню, потому что влага останется в атмосфере. Так что, в конце концов, снова пойдет дождь. И, поскольку климат планеты работает циклично, вероятно, в конечном итоге она полностью восстановит свой ледяной покров в течение нескольких тысяч лет.

Вам нужен механизм, чтобы осушить атмосферу.

Здесь снова у нас есть современные проблемы, которые можно позаимствовать и адаптировать для ваших целей: Озоновая дыра .

Озоновый слой состоит из молекул кислорода, встречающихся в природе в атмосфере. Он поглощает много радиации из космоса. По мере того, как озоновый слой истощается, он позволяет большему количеству радиации достигать Земли.

Это поможет вашей истории двумя способами. Во-первых, дополнительное излучение поможет ускорить потепление и предотвратить образование льда.

Во-вторых, дыру можно использовать для объяснения того, как Земля могла терять влагу. У вас могла бы быть форма излучения, которая могла бы реагировать с водой и разлагать ее на водород и кислород, после чего водород уходил бы в космос.

Или, с некоторой более литературной вольностью, вы можете просто заставить атмосферу уйти через дыру. Тепло и добавленная влага создают такое давление, что выталкивает насыщенный влагой воздух в открытый космос.

В любом случае, это дает вам ситуацию, когда Земля нагревается, а океанская вода испаряется, но в конечном итоге убегает в открытый космос вместо того, чтобы пролиться дождем обратно на Землю. Таким образом, можно предположить, что в течение пары сотен лет Земля будет похожа на Марс. (Он еще не был бы и близко идентичен Марсу, но стал бы сопоставимым и уже уничтожил бы жизнь на Земле.)

Чтобы озоновая дыра не залечилась сама собой, вы должны включить естественный объем определенных химических веществ, таких как хлор, бром, оксид азота и т. д. Как радикалы, они взаимодействуют с озоновым слоем и продолжают разрушать молекулы кислорода, тем самым способствуя его дестабилизации. . Так, например, возможно, человечество обнаружит, что по мере таяния полярных льдов обнажаются естественные залежи брома. Этот бром вступает в реакцию с ультрафиолетовым светом (который сильнее падает на землю из-за озоновой дыры) и высвобождает радикалы брома, которые затем продолжают увеличивать озоновую дыру.

Опять же, это не совсем точно с научной точки зрения, но может работать как псевдонаучное объяснение и может быть правдоподобным для читателя.

В тундре замерзает огромное количество метана. Еще больше метана на морском дне. Метан является парниковым газом, в 25 раз более эффективным, чем CO2. Один только этот вулкан сделает свое дело.
Метан в атмосфере тоже относительно быстро распадается/окисляется (9-15 лет читал, но не цитирую). Может быть, это изящная механика для создания кратковременного, но сильного парникового эффекта? Но я не уверен, что это добавит большого прогресса в направлении полного опустынивания.

У НАСА есть хорошая статья о том, почему марсианскую атмосферу убрали.

MAVEN НАСА показывает, что большая часть атмосферы Марса была потеряна для космоса

Я одобряю выделение энергии из вращающегося металлического ядра планет для удовлетворения потребностей в энергии... подразумевая жизнь, которая могла бы создать такую ​​вещь (разум, как это обычно определяется, на самом деле не нужен... почему бы не бактериям, которые питались магнитное поле планет; высасывание огромного количества энергии?).

Это может уменьшить планетарное динамо, создать защитное магнитное поле и позволить солнечному ветру очистить атмосферу.

Интересные новости! Астрономы заметили релятивистскую струю сверхмассивной Черной дыры в центре галактики Андромеды. Струя разгоняет огромное количество материи до релятивистских скоростей (80% скорости света).

введите описание изображения здесь(картинка из википедии )

Плохие новости! Джет становится ярче, и похоже, что наша Солнечная система собирается пройти сквозь него!

Новости хуже! Струя выталкивает гораздо большую массу частиц, чем может поглотить магнитосфера Земли. По мере того, как земная атмосфера очищается, более низкое давление вызывает испарение океанов, которые также очищаются, поскольку переходят в газообразное состояние! Джет попадает только в Северное полушарие (поскольку отсюда мы можем видеть только галактику Андромеды), поэтому жизни в Южном полушарии требуется больше времени, чтобы умереть. Через джет мы проходим лет через 20-200, но к тому времени уже поздно, климат у нас как на Марсе!

Очень хороший рассказ, чуть менее хорошая наука. («слегка» здесь означает «хорошее горе»)

Простой большой метеор, упавший под соответствующим углом, вызвал бы ускорение вращения Земли. Это ускорение заставит центростремительную силу уходить из атмосферы так медленно (или так быстро), как вам нравится. Это также может работать, чтобы «уменьшить» гравитацию. Поскольку атмосфера истечет, более низкое давление воздуха вызовет выкипание океанов, обеспечивая любой эффект, который вы можете пожелать, простым правдоподобным образом. Это добавляет правдоподобности тому, что в последнее время люди стали параноиками по поводу ударов метеоритов и начали отслеживать все, что движется в Солнечной системе.

Опять же, для простоты, столкновение в поясе астероидов может стать толчком для удара скалы о нашу планету под правильным углом, чтобы передать соответствующую энергию вращения.

Я думаю, вы могли бы иметь в виду противоположное тому, что вы говорите. Центростремительную силу лучше всего заменить термином центробежная сила . В остальном, добро пожаловать в миростроительство. Пожалуйста, посетите наш тур и прочитайте в справочном центре о том, как мы работаем, наслаждайтесь сайтом.
Так быстро, как вам нравится? Я думаю, мы говорим об уровнях энергии, которые просто расплавят всю поверхность планеты. В этот момент скорость вращения Земли становится не очень важной.
@ARogueAnt. Центростремительная сила - это тенденция объекта двигаться по прямой :) В физике то, что мы знаем как центробежная сила, на самом деле не существует - это просто аспект центростремительной. Из-за кругового движения центрифуги создается впечатление, что содержимое выталкивается наружу.
@Harabeck - это вымысел :) Так как такая лицензия может быть выделена. Назовите это серией меньших хитов, если хотите. Это механизм, которым можно манипулировать по желанию автора, который будет казаться читателю правдоподобным независимо от фактической реальности. Чтобы сбить мир с оси (см. Японию), нужно не так уж много, поэтому не нужно много, чтобы увеличить скорость, поскольку скорость, которую мы имеем сейчас, идеально сбалансирована, поэтому у нас есть атмосфера - любая более медленная наша атмосфера была бы втянута гравитацией. Если бы он был быстрее, он бы избежал нашего гравитационного притяжения.