Как защитить Землю от звездной эволюции Солнца?

С каждым днем ​​Солнце приближается к Красному гиганту, делая жизнь первородного дома человечества практически необитаемой. Людей больше нет. Это охраняемая территория, но Солнце на этом закончится, и нам нужно что-то делать.

Что человечество может сделать? Есть ли способ спасти Землю, их флору и фауну от собственной звезды? Как долго это решение продлится?

Человечество рассредоточено по Вселенной, имеет доступ к действительно передовым технологиям (здесь можно быть изобретательным, но уважайте физику настолько, насколько это возможно) и всем ресурсам из более близких звездных систем.

Максимальный приоритет - сохранить нашу историю. Вы нужны человечеству.

Можете ли вы переместить планету? Я не думаю, что что-либо кроме этого спасет его (и даже это, вероятно, не спасет флору/фауну).
Это возможно, но я не могу представить, как это сделать.
Малкев, есть что-то конкретное, что вы хотите увидеть в ответе? Очевидно, что существует много методов, которые вы могли бы использовать, если предположить, что человечество станет намного более развитым через несколько миллиардов лет в будущем, и очевидно, что многие из них уже были рассмотрены.
@ HDE226868 да, я знаю, но я думаю, что всего с 216 просмотрами мы можем найти что-то большее. Мне тоже нравятся некоторые ответы, поэтому я хочу поставить им плюс. ^_^
Отредактировал мой ответ на этот пост. Я надеюсь, что это помогает

Ответы (7)

Поскольку это помечено как science-based, вот научная статья на тему удаления Земли от все более мощного Солнца:

Д. Г. Кориканский, Грегори Лафлин, Фред С. Адамс. «Астрономическая инженерия: стратегия изменения планетарных орбит». Астрофизика и космические науки, Vol. 275, № 4, стр. 349–366.

Базовый механизм использует гравитационную поддержку для (фактически) передачи орбитальной энергии от Юпитера к Земле и тем самым увеличивает орбитальный радиус Земли. Этот перенос осуществляется подходящим промежуточным телом, либо объектом пояса Койпера, либо астероидом главного пояса. Объект впервые сталкивается с Землей во время внутреннего прохода по своей начальной высокоэллиптической орбите с большой (~ 300 а.е.) большой полуосью. Столкновение передает энергию от объекта к Земле стандартным способом с помощью гравитации, проходя близко к ведущему краю планеты. В результате исходящая траектория объекта должна пересечь орбиту Юпитера; в правильное время исходящий объект встречает Юпитер и забирает энергию, которую он потерял на Земле. С небольшими корректировками траектории или дополнительными сближениями планет (например, с Сатурном),Чтобы поддерживать свой нынешний поток солнечной энергии, Земля должна сталкиваться примерно раз в 6000 лет (для объекта массой 10 22 г). Мы разрабатываем детали этой схемы и обсуждаем ее разветвления.

Другие интересные цитаты из газеты:

Для реализации этой схемы миграции необходимо затратить много сил. Однако энергия, необходимая для перемещения Земли, относительно скромна по сравнению с энергией, необходимой для межзвездных путешествий. ... Энергозатратность и общая простота реализации также выгодно отличаются от различных проектов терраформирования.

...

Что касается Луны, то, рассуждая по аналогии со случаями звездных двойных систем и столкновений с третьими телами, можно предположить, что Луна будет иметь тенденцию освобождаться от столкновений, в которых O проходит внутри орбиты Луны. (Кроме того, существует ненулевая вероятность столкновений O с Луной, которых следует избегать.) Опять же, необходимо провести детальную количественную работу, но кажется, что Луна будет потеряна с околоземной орбиты в ходе этого процесса. . С другой стороны, подмножество встреч может быть нацелено на то, чтобы «согнать» Луну вместе с Землей, если это окажется необходимым.

...

Судьба Марса в этом сценарии остается нерешенной.

...

Очевидным недостатком этой предложенной схемы является то, что она чрезвычайно рискованна и, следовательно, должны быть реализованы достаточные меры безопасности. Столкновение объекта диаметром 100 км с Землей с космической скоростью максимально эффективно стерилизует биосферу, по крайней мере, до уровня бактерий. Эту опасность невозможно переоценить.

В качестве альтернативы вы могли бы установить огромный солнечный парус немного ближе к Земле, чем точка Лагранжа L2, где солнечное давление на парус уравновешивало бы силу земного притяжения. Гравитация от паруса будет медленно оттягивать Землю от Солнца. Я не просчитывал цифры, чтобы понять, насколько большим должен быть парус, но если они сложится, парусный спорт может стать более безопасным средством перемещения планеты.
Я видел этот вопрос и очень хотел на него ответить... а потом вот правильный ответ со ссылками на бумаги и все такое. Есть только один способ переместить планету, и это серия орбитальных передач энергии.

Переместить планету

В конечном счете, защиты или адаптации к повышенному теплу будет недостаточно, когда начнется фаза красных гигантов. Так что пропустите полумеры, такие как перемещение планеты, как описано в этом вопросе и других.

исправить солнце

Одним из применений подъема звезд является звездное земледелие . В более общем смысле, взять на себя естественный процесс жизненного цикла звезды. Уменьшите массу или найдите способ взболтать оставшийся материал. Опять же, см. другие вопросы , задающие этот вопрос.

Перемещение Земли — единственный способ с правдоподобной известной физикой. (Я собираюсь предположить, что по разным причинам Земля не может быть просто перемещена через червоточину к другой звезде).

Подобно тому, как космический корабль использует передачу импульса для «рогатки» вокруг Юпитера, вы также можете «выстреливать из рогатки» астероиды или кометы вокруг Земли. Если орбитальные векторы таковы, что комета или астероид теряют скорость, Земля приобретет соответствующую скорость. Учитывая огромную разницу в массах, очевидно, что для этого потребуется много астероидов. На самом деле, вы бы прикрепили солнечный парус или подобное устройство к астероиду и использовали солнечную энергию, чтобы увеличить скорость после столкновения с Землей, и вывести его на другую орбиту, пересекающую Землю, чтобы снова обменяться импульсом. XKCD описывает механику процесса здесь

Предполагая сверхнауку, Земля также может двигаться, искривляя пространство и позволяя Земле «упасть» в новую депрессию в пространстве-времени. Учитывая, что для создания вмятины в пространстве-времени, в котором мы вращаемся, требуется вся солнечная масса, это будет астроинженерная проблема, требующая огромных масс или энергии.

Независимо от метода, Землю нужно перемещать осторожно. Даже через 5 миллиардов лет, когда Солнце быстро превратится в красного гиганта, внезапное придание импульса планетарному телу потребует выделения огромного количества энергии и может вызвать землетрясения и другие стихийные бедствия. Медленное смещение Земли, возможно, к орбите Нептуна, вероятно, обеспечит защиту, когда Солнце находится на пике своего расширения, а затем те же самые процессы могут быть обращены вспять, чтобы постепенно перемещать Землю внутрь, к недавно сформировавшейся белой карликовой звезде, которая отмечает остатки солнце.

Конечно, теперь вы должны воздвигнуть своего рода щит, который будет экранировать сильное ультрафиолетовое излучение, которое будет излучать белый карлик, выводя Землю на гораздо более близкую орбиту, чтобы поддерживать необходимую для жизни инсоляцию.

Другие вопросы здесь задавались конкретно о перемещении орбиты.
Разве нам не нужно перемещать другие планеты, чтобы не столкнуться с вещами?
С достаточной вычислительной мощностью и активным управлением астероидами в полете это может не быть проблемой. Каждая дополнительная планета, которую вы хотите переместить, означает, что для проекта требуется больше времени, усилий и энергии.
Космос огромен, поэтому вам, вероятно, не нужно будет перемещать другие планеты. Расстояние между Землей и Венерой 0,28 а.е., Земля - ​​Марс 0,5 а.е. Расстояние между Марсом и Юпитером составляет 3,5 а.е., поэтому между ними достаточно места, чтобы припарковать планету.
Поскольку внешняя оболочка, состоящая в основном из водорода, в любом случае отбрасывается от Солнца после фазы красного гиганта, и она, вероятно, будет составлять не менее 10% массы нынешнего Солнца. Почему бы не собрать большую часть для Юпитера, превратившегося в солнце? (Вы также можете собрать водород из других газовых гигантов, небольшое количество того, что вам нужно, я знаю, и собрать солнечный ветер ближе к концу фазы красного гиганта Солнца, который, как ожидается, значительно усилится перед фазой планетарной туманности.) Затем вместо этого переместите туда Землю, хотя луна и проблемы с приливами и отливами будут проблемой.

Короткий ответ? Мы не можем спасти Землю

Спасти от него Землю? Я не думаю, что есть возможный способ сделать это.

По данным Мичиганского университета, причина того, что звезды увеличиваются в размерах после истощения их водородных ядер, заключается в том, что звезды начинают синтезировать гелий. Гелий выделяет больше энергии во время синтеза, чем водород. Количество энергии, производимой гелием, больше, чем необходимо для предотвращения гравитационного коллапса, из-за которого звезда сильно увеличивается в размерах.

Попытка замедлить продвижение солнца

Заправка водородного ядра ничего не даст, даже если у нашего Солнца его еще много, что ничего не произведет, давайте не будем говорить, что количество водорода будет большим .

Уменьшение размера солнца? Ну, я не знаю, возможно это или нет, если у нас вообще есть машина, которая может выполнять такую ​​задачу. Также люди могут приближаться к солнцу, поэтому нам понадобится машина, которая будет работать на расстоянии, или машина, управляемая роботами, которая не растает, находясь рядом с солнцем.

Кроме того, что будет делать эта машина? Если такая машина возможна.

Конечно, я использую перспективу человека 21-го века, мы действительно не знаем, что мы можем развить в будущем. Но с точки зрения того, что мы знаем точно, нет никакого способа замедлить или избежать того, чтобы наша звезда поглотила нас.

Но на это потребуется время, около 1,75 миллиарда лет, по мнению ученых, так что...

Путешествие на другую планету

Если вы хотите сохранить флору и фауну, люди всегда приходили с ожиданием того, что мы сможем найти другую пригодную для жизни планету, где мы сможем высадить нашу уже известную флору и фауну. Но я всегда задаюсь вопросом, возможно ли это из-за того факта, что это было бы похоже на введение нового вида в окружающую среду, и это не всегда давало наилучшие результаты, но это может быть возможно, если новая планета имеет состояние флоры и фауна должна выжить.

Движущаяся Земля

Несмотря на то, что есть много постов о перемещении планеты, нам нужна огромная сила, чтобы достичь этого. Мы не поднимаем самолет, мы перемещаем плотный камень весом около 5 972 × 10 ^ 24 кг . Если мы сможем получить источник энергии, способный выполнять такую ​​задачу, нам нужно будет выяснить, как создать машину, способную двигать землю.

Так что, по моему мнению , у нас есть около 1,75 миллиардов лет (если мы не уничтожим себя раньше), чтобы найти выход с этой планеты, потому что я думаю, что это самый жизнеспособный метод. Замедление солнца кажется невозможным, а движение Земли кажется недосягаемым.

Статья arxiv по астрофизике исследовала эту точку: https://arxiv.org/abs/0801.4031

Их идея состоит в том, что Солнце потеряет часть своей массы в конце своей жизни, около 1/3 за 8 миллиардов лет, что приведет к расширению земного пути и даст нам «короткий» перерыв. Эта потеря массы не спасла бы Землю от поглощения, за исключением следующих случаев:

  • Земля может быть перемещена в радиусе 1,15 а.е. от Солнца
  • потеря массы Солнцем может быть увеличена

В любом случае, интересные технологии впереди!

Небольшое уточнение о фиксации солнца звездоподъёмом

  • на самом деле вы можете сохранять Солнце и солнечную систему на неопределенный срок (до тепловой смерти Вселенной, или пока это не обретет смысл), учитывая рассредоточенность Человечества по ресурсам Вселенной.

вики Солнце,Life_phases

Солнце до сих пор преобразовало в энергию примерно в 100 раз больше массы Земли, что составляет около 0,03% от общей массы Солнца.

Какая причина делает из нашей звезды красного гиганта? Продукты реакции, продукты синтеза водорода - это Гелий.

Таким образом, один из способов состоит в том, чтобы убрать этот продукт с Солнца, он составляет около 1,1931 e + 17 кг в год, и заменить его, например, водородом с Юпитера. Массы Юпитера должно хватить на следующие 15 миллиардов лет. Солнце производит более чем достаточно энергии для такой операции, так что энергия процесса не является проблемой.

Скорость миграции вещества из ядра Солнца не является быстрым процессом, я думаю, если это похоже на миграцию энергии из ядра в верхние слои Солнца, но должно работать.

Как заметьте, удаление углерода также может повлиять на скорость производства энергии, но в конечном итоге будет преобладать синтез гелия, так что это менее эффективный способ в термах бесконечной пролонгации, но более продуктивный способ в термах получения полезных материалов от солнца.

1.1931e + 17 кг гелия - это сфера жидкого гелия диаметром около 120 км. ( 125-145  к грамм / м 3 плотность гелия в жидкой форме)

Возможно, это не тот ответ, который вы ищете, но его стоит оспорить. Избыточность людей — наш текущий ответ на этот вопрос… убирайтесь с планеты и из звездной системы до того, как наше солнце умрет, чтобы любое галактическое бедствие могло уничтожить только часть нас.

Что человечество может сделать? Есть ли способ спасти Землю, их флору и фауну от собственной звезды?

Человечество может обеспечить такую ​​же избыточность флоре и фауне Земли... Т.е., уберите ее с этой планеты и найдите еще 1 (или 2, или 2000), чтобы надеть ее. Но я несколько должен задаться вопросом, почему здесь... это событие произойдет через несколько миллиардов лет в будущем:

а) большая часть жизни, которую вы спасаете, будет неузнаваема по сегодняшним меркам. В этой временной шкале происходит большая эволюция.

б) большая часть земли будет неузнаваема по сегодняшним меркам. Это миллиарды лет, и мир сильно изменится. Через 250 миллионов лет вполне вероятно, что Америка столкнется с Азией, создав Пангею Ультима. Еще через 200 миллионов после этого они снова распадаются, образуя континенты, прежде чем снова воссоединиться. Глобус будет выглядеть совершенно чужим. Когда вы говорите о таких больших временных рамках, ничто не является постоянным... зачем беспокоиться о сохранении чего-либо, кроме этой изменяющейся природы?

В частности, этот пункт:

Максимальный приоритет - сохранить нашу историю. Вы нужны человечеству.

Нет, это не так. Сохранение неузнаваемой скалы, которую мы, возможно, создали когда-то несколько миллиардов лет назад, является чем угодно, но только не высшим приоритетом, и я уверен, что вы нужны человечеству для многих других целей, помимо сопротивления неизбежным изменениям.