Могли бы мы все еще жить, если бы скорость вращения Земли уменьшилась на 90%?

Я работаю над проектом (Самый длинный день), и я уверен, что некоторые люди здесь обладают необходимыми знаниями, чтобы дать мне больше полезной информации.

Хорошо, вот оно:

Предположим, что скорость вращения Земли уменьшается до 10% от ее текущей скорости, в результате чего сутки длятся 240 часов, а не 24 часа (продолжительность года остается неизменной, Солнце не подвергается воздействию, и Земля остается на той же орбите, что и это сегодня). Это происходит постепенно после того, как новая технология открыта и используется многими странами в течение длительного времени. Как обычно, мы злоупотребляем этой новой технологией, и это заставляет планету замедлять свое вращение. Кроме того, нерегулируемое использование этой технологии вызывает некоторое колебание, что приводит к мегаземлетрясениям.

Можем ли мы все еще выжить на этой планете?

Как повлияет климат? Как насчет жизни растений?

Некоторые идеи о том, что я имею в виду:

Я вижу, как происходят сильные штормы, на темной стороне много дождя и вся грязь, а светлая сторона через некоторое время превращается в выжженную пустыню.

Восход и закат будут длиться очень долго...

Недавно кто-то спросил о дне, который длится 48 часов. Мне интересно, как бы обстояли дела, если бы это было сильно преувеличено.

@SerbanTanasa Спасибо за ссылку, но есть только 2 очень коротких ответа. Кроме того, в ОП говорилось, что одна сторона всегда обращена к солнцу (без вращения), а здесь я рассматриваю период медленного вращения.
Я не думаю, что это дубликат, потому что другой вопрос касается только изменений температуры.
На что они будут тратить всю энергию? 90% энергии вращения Земли примерно такое же, как общая солнечная энергия, которая попадает на Землю за 100 000 лет.
@ckersch Вы рассматриваете энергию Земли, вращающуюся вокруг своей оси или вращающуюся вокруг Солнца? Кроме того, не могли бы вы объяснить, как вы получили это число (100 000 лет)?
@ckersch До сих пор в этой истории вся энергия дает народам Земли очень длительный период бесплатной энергии для всех, а через некоторое время она ускоряет расширение человечества в космос в очень больших масштабах.
@mcbecker - Хотя я ставлю точку в вопросе «нет» или «медленно», просто потому, что другой вопрос «имеет только 2 коротких ответа» не является причиной для признания дублирующего голосования недействительным. Повторяющийся вопрос — это повторяющийся вопрос, без ответа или без ответа.
@JohnP Согласен. Я просто хотел уточнить, что я ищу большего сотрудничества, а также что это была другая ситуация.
Есть довольно интересная история о мире с такой системой... Х. Четырехдневная планета Бима Пайпера

Ответы (3)

Уменьшение магнитного поля: Земля, защищающая от смертоносных частиц и смертоносного излучения, исходящего из космоса, имеет название: Магнитное поле . Вращение планеты создает неинерционную силу, называемую «силой Кориолиса». Вероятно, наиболее общепринятая теория генерации магнитного поля в небесных телах называется теорией Динамо.. Конвекция перемещает электропроводящую жидкость в мантии и внешнем ядре, внутрь нашей планеты. По симметрии легко заметить, что они радиально симметричны, без предпочтительного направления. Это создает минимальное магнитное поле снаружи. Однако... Земля вращается. Это вращение создает неинерционную силу, называемую силой Кориолиса, которая организует конвекционные потоки в столбцы, создавая магнитное поле, ориентированное на ось вращения. Если вращение Земли уменьшается, то уменьшается и сила Кориолиса, и, соответственно, напряженность магнитного поля Земли. И тогда заряженные частицы высокой энергии или плазма, исходящие от Солнца или межзвездных ветров, легко достигнут планеты.

Выход из атмосферы: постоянный солнечный ветер (который теперь больше не отклоняется магнитным полем) будет сталкиваться с молекулами в атмосфере Земли, передавая им импульс. Это означает, что все больше и больше молекул газа атмосферы достигает космической скорости и покидает планету. Тогда атмосфера будет становиться все более и более разреженной, пока полностью не исчезнет. Именно поэтому некоторые большие луны и даже планеты не имеют атмосферы или имеют очень мало атмосферы: потому что у них нет магнитного поля. С меньшим и меньшим количеством атмосферы, вероятно, будет некоторый дисбаланс в известных естественных циклах некоторых газов (скажем, азота, кислорода и т. д.).

Радиация: у нас есть два щита против смертельной радиации из космоса: магнитное поле и атмосфера. Солнечные и межзвездные ветры и радиация могут вступить в реакцию с земными элементами в атмосфере, разрушая ее, заставляя их реагировать и производить что-то еще, уменьшая силу нашего щита против космического излучения. Например: Альфа + бета излучение может производить озон из молекулы кислорода. Люди, подвергшиеся такому уровню радиации из-за того, что атмосфера не защищает должным образом, возможно, могли привести к ОЛБ. Кроме того, заряженные частицы высокой энергии (электроны, протоны, позитроны и т. д.) солнечного ветра, например, при встрече с нейтральным атомом могут производить фотоны высокой энергии (включая гамма-лучи). Если бы не было магнитной защиты, чтобы предотвратить эту встречу, гамма-излучение, производимое в атмосфере Земли, увеличилось бы.

Бериллий-10: Радиация (теперь на более высоких уровнях) может увеличить концентрацию бериллия-10 в атмосфере Земли, который является радиоактивным изотопом и распадается на бета-излучение. Не уверен насчет последствий этого, но, вероятно, можно с уверенностью сказать, что будет рост неизлечимого заболевания легких, известного как бериллиоз . Для получения дополнительной информации посмотрите здесь и здесь .

Движение тепла: Хорошим примером силы движения тепла является Южный океан , расположенный на 60 градусах южной широты. Море там неспокойное. Причиной является перемещение тепла от экватора к полюсам, вызывающее: океанические течения, постоянные ветры, штормы, которые перемещают более 130 миллионов тонн воды в секунду. Теплопередача очень мощная. Теперь... вращение уменьшилось... То же самое, что происходит между экватором и полюсом, может произойти между дневной и ночной сторонами. Тепло будет двигаться, стремясь к термализации обеих сторон. Мы говорим о бурях или, что еще хуже, с беспрецедентными пропорциями, частотами и размерами. Кроме того, мы можем даже получить мощные конвективные постоянные ветры в нижних и верхних слоях атмосферы, между ночной и дневной сторонами.

Бури:Проще говоря... небо чистое, и солнце отдает свою энергию океану (240 часов энергии!). Вода нагревается. При достижении некоторых критических температур уровни испарения начинают значительно повышаться, вызывая вертикальные ветры. Водяной пар на определенной высоте выделяет тепло и конденсируется в облака, повышая температуру окружающего воздуха, заставляя облака, в свою очередь, подниматься выше, создавая более вертикальные ветры. Он будет расти, расти и продолжаться до тех пор, пока облака не закроют солнечный свет. Вращение Земли заставляет воздух вращаться, образуя ураганы. Однако вращения Земли в этом случае нет. И, как сказано далее, есть конвективный постоянный ветер (вероятно, очень мощный). Эта буря будет переноситься конвекцией с дневной стороны на ночную. Движение этих масс вызывает трение и, следовательно, накопление статического электричества. Речь идет о сильно заряженных облаках с тоннами воды внутри, движущихся для передачи тепла с дневной на ночную сторону. А с 240 часов дня... в этих облаках много воды....! Представьте себе размеры... При нормальном вращении Земли такие события ужевидно из космоса .. Представьте себе такой.


РЕДАКТИРОВАТЬ: О комментариях о происхождении магнитного поля Земли.

На самом деле это магнитогидродинамическая система , объясняемая теорией динамо . Магнитное поле действительно также вызвано конвекцией. Однако конвекция происходит из-за температурного градиента между внутренним ядром и поверхностью Земли. Это означает, что движение жидкости будет симметрично-радиальным, поскольку градиент температуры приблизительно радиально-симметричен. А это подразумевает отсутствие магнитных диполей. Сила Кориолиса заставляет эти конвекционные потоки организовываться в столбцы, а затем индуцирует появление магнитного диполя (с северным полюсом и южным полюсом). Это означает, что конвекция и сила Кориолиса вместе создают поле. Не было бы магнитного диполя, если бы не было конвекции или силы Кориолиса.

Без учета силы Кориолиса магнитное поле можно приблизить к полю катушки тора . А это, как известно, сильно только внутри катушки, а не снаружи. Это означает, что силовые линии магнитного поля, скорее всего, почти полностью сосредоточатся внутри планеты.


РЕДАКТИРОВАТЬ: О комментариях луны Ганимеда

Ганимед действительно заблокирован приливами и действительно имеет магнитное поле. Но эта ситуация выходит за рамки моего ответа (который касался только Кориолиса и конвекции). Согласно этой бумагеоднако они говорят, что не могут быть уверены в причине поля, но одна модель представляет собой «постоянное магнитное дипольное поле [...], наложенное на индуцированный магнитный диполь, управляемый изменяющейся во времени составляющей внешнего магнитного поля. Магнитосфера Юпитера», цитируя их миры. Это означает, что на самом деле присутствие сильного внешнего поля Юпитера заставляет эту конкретную луну иметь магнитный диполь. У них, конечно, есть и другие модели, однако модель самой Луны, генерирующей магнитное поле, построена в порядке магнитного квадрупольного момента, что предполагает больше сложностей в отношении причины.

Движение недр Земли вызвано не силой Кориолиса, а конвекцией. Сила Кориолиса отвечает за выравнивание конвекционных ячеек в мантии, но не за их существование.
@ckersch На самом деле, я тоже думаю, что Physicist137 прав. Считается, что сила Кориолиса помогает объединить магнитные поля, генерируемые конвекцией, в единое поле.
Но может ли более слабая сила Кориолиса уменьшить напряженность поля?
Точно неизвестно. Но посмотрите на Венеру. Тот же размер, что и у Земли, такой массивный вклад радиоядер в энергию конвекции, но его медленное вращение (243 земных дня) может привести к тому, что локальные поля не будут когерентными, чтобы выровняться в единое планетарное поле.
@ckersch Возможно, вы захотите взглянуть на редактирование. Я исправил некоторые детали =).
Я все еще не совсем уверен, что более медленное вращение нарушит силу Кориолиса до такой степени, что магнитным полем можно будет пренебречь, но я полагаю, что это на уровне придирки с моей стороны. Хорошо написанный ответ; +1.
Так что никакой защиты от радиации, поступающей извне. Будут ли люди действительно гореть под воздействием солнечных лучей, как в Ядре?
@mcbecker Я не могу знать наверняка. Я плохо знаю биологию и медицину. Однако люди чаще умирают от ОЛБ из-за ионизирующего излучения. Высокий уровень радиации может убить за несколько дней. Я отредактировал ответ для получения дополнительной информации.
Ганимед заблокирован приливами и все еще имеет магнитное поле.
Спасибо @Physicist137! Радиационное отравление усугубит ситуацию. Я не собираюсь добавлять мутантов в свой проект, но это дает хорошие идеи о том, как трудно людям будет выживать. Однако возникает новый вопрос: если Земля постепенно перестанет вращаться, потребуется ли больше времени для полной остановки ядра? Или он еще какое-то время может двигаться, что дает нам шанс сбежать с земли?
@ckersch Ну, мой ответ касался чистой физики. Конечно, в других системах (например, на спутнике Юпитера) ситуация может быть совершенно иной, и, следовательно, мой ответ становится недействительным, потому что мой ответ учитывал только эффекты силы Кориолиса и конвекции. Я отредактировал ответ для этого случая, потому что здесь в комментариях есть ограничение на количество символов. = Д
@mcbecker Я не уверен, что правильно понял ваш вопрос. Как так ядро ​​"полностью остановилось"? И.. По некоторым наблюдениям Земля уже постепенно перестает вращаться .
Даже если бы магнитное поле Земли было ослаблено отсутствием вращения, это, вероятно, не вызвало бы достаточного увеличения радиации, чтобы значительно убить жизнь на Земле. Во время последнего геомагнитного переворота, во время которого магнитное поле больше не соответствовало вращению Земли, магнитное поле упало примерно до 5% от его текущей силы, но не сопровождалось крупным событием вымирания. Источник: en.wikipedia.org/wiki/Laschamp_event
@ckersch Ну ... я, очевидно, недостаточно знаю геофизику. Но 5% вряд ли можно назвать 90% опрошенных. И это обращение было быстрым, в то время как отсутствие магнитного поля постоянно могло быть очень плохим. Кроме того, вы правы: с точки зрения чистой физики магнитные поля защищают от заряженных частиц. Нейтральные (такие как гамма-лучи) имеют другую защиту: атмосферу. Я исправил свой ответ.
@Physicist137 Извините за плохую формулировку. Я предполагаю, что магнитное поле создается из-за большого количества расплавленного металла, вращающегося в ядре Земли. Это правильно? Я задавался вопросом, возможно ли, чтобы планета вращалась со скоростью x, в то время как эти расплавленные металлы все еще вращались бы со скоростью 2x внутри.
@mcbecker Не крутится, а конвектируется . Вот так . Вращение Земли создает силу Кориолиса, которая преобразует конвекцию в колонны, как здесь .
@Physicist137 О, хорошо, не могли бы вы сказать, что это теплопередача, которая происходит между внутренним ядром и внешним ядром?
@mcbecker Вы сказали: «это теплопередача». Это что? Конвекция? Это происходит между ядром и поверхностью. Встречается в мантии.
@Physicist137 Да, «это» — конвекция.
@mcbecker, ну да. Но не будет между внутренним ядром и внешним ядром. Скорее, будет между ядром и поверхностью. Конвекция происходит в мантии.
@ HDE226868 Можете ли вы поверить, что я только что увидел ваш комментарий? (и случайно!) (извините за это). Эти данные, кажется, основаны на экспериментальной формуле, которая ясно говорит, что более высокая частота вращения подразумевает более высокие магнитные поля (то есть более высокую массу и другие вещи). Хотя я не знаю, можно ли этому верить. Я не знаю подробностей Теории Динамо, но можно провести не столь сложные расчеты, которые позволили бы предположить, по крайней мере, порядок величины вклада вращения в магнитное поле. Ну, можно было бы начать с тейлоровских колонок.. =).
@Physicist137 Это здорово; спасибо!

Мы могли бы жить хорошо, даже если не очень хорошо . Мы будем спать долгими днями и работать долгими ночами — люди выживают на Аляске к северу от Полярного круга.

Сельское хозяйство сильно пострадает. Жара долгих дней смешалась бы с холодом долгих ночей. Многим растениям будет трудно адаптироваться к более широкому диапазону температур, а адаптированные сорта могут потерять некоторые другие положительные качества, такие как вкус.

Это окажет значительное влияние на климат. Летние дневные бури будут длиться несколько дней с адекватными разрушениями. Если какая-то катастрофа случилась ночью, придется долго ждать рассвета, чтобы начать искать выживших. Долгая холодная зимняя ночь может повредить растения. Да, дерево может треснуть от холода, когда сок замерзнет.

После такого сильного замерзания большие части океанов могут замерзнуть, что изменит альбедо Земли и отразит больше солнечной энергии обратно в космос (замедление потепления). Чтобы бороться с этим, нам, возможно, придется выбрасывать в атмосферу больше CO2, чтобы усилить парниковый эффект и сохранить тепло на Земле. Что сделает летние дневные бури еще хуже, но у нас может не быть лучших вариантов.

Если дела пойдут совсем плохо, нам, возможно, придется мигрировать в южное/северное полушарие в зависимости от времени года, избегая того, что хуже: летние дни или зимние ночи. Возможно, лучшим местом для отдыха будет субтропическая зима. Дни не слишком жаркие, а ночи не слишком холодные.

Многие животные на суше вымерли бы. Большая разница может заключаться в том, насколько внезапны изменения — более медленные изменения дают больше времени для адаптации, но в любом случае это будет сложно. Насекомые выживут, но и им придется нелегко. Птицы могут быстро перемещаться на большие расстояния, поэтому они тоже выживут, но выжить долгие ночи без еды будет проблемой, особенно для птенцов. Каннибализм между братьями и сестрами может дать шанс хотя бы одному из младших братьев и сестер выжить в первую ночь.

Colibri может не прожить 5 дней без еды. Другие животные, которые полагаются на зрение, такие как хищные птицы: даже если они могут прожить без еды всю долгую ночь, только что родившиеся младенцы не смогут. И наоборот, для животных, привыкших к ночи: летучие мыши должны были бы питаться днем ​​(и, я полагаю, встречаться с птицами), чтобы выжить. Днём совам приходится нелегко: на них нападают птицы.

Это было бы менее весело, но вполне выполнимо для людей.

Редактировать: если ответ @Physicist137 правильный (и он должен быть с таким ником, и звучит правдоподобно), более интенсивное излучение будет еще одним уровнем проблем, с которыми нужно справиться. Все еще выполнимо, но еще менее весело.

Вполне возможно, что большая часть жизни на суше будет уничтожена через несколько столетий из-за накопленных повреждений ДНК. Люди всегда должны были жить в тени, и их сельскохозяйственные угодья тоже должны были быть защищены. Все идет нормально.

Дикие животные на суше вымерли бы. Жизнь вне защиты человека выживет только в воде. Люди все еще могут собирать растения и животных из океанов, но Земля сможет поддерживать лишь значительно меньшее население. Выжить, продираясь мимо.

Итак, нам нужно заставить Землю вращаться быстрее

У нас есть отличный способ предотвратить Землю-снежок: просто сожгите еще немного углерода, как битуминозные пески в Альберте. Упс, мы только этим и занимаемся. Секретный план Keystone Pipeline по спасению Земли от снежного кома будущего?
Насколько холодно будет, если ночи будут в 10 раз длиннее обычных?
Спасибо, что рассмотрели так много моментов. Я тоже согласен, что жить в таких условиях было бы хреново, но пусть не все, но кто-то из нас все же выжил бы. Однако многое изменится в отношении нашего образа жизни и, возможно, нашей культуры.
@LorenPechtel - люди выживают за Полярным кругом, где ночь может длиться несколько недель (без солнца). Да, люди болеют зимней хандрой — сезонным аффективным расстройством, сокращенно САР. Одним из способов лечения является яркое освещение и физические упражнения.
Так что я не думаю, что будет холоднее, чем за Полярным кругом, но я действительно думаю, что будут происходить ужасные мегаштормы, длящиеся много времени.
Да, также более продолжительные торнадо и ураганы. Климат выйдет из строя, потому что в течение более длинных дней может накапливаться больше энергии. А долгими зимними ночами на гораздо больших территориях может быть полярный холод.
@PeterMasiar Точно. Вы думаете, что времена года все еще существовали бы? Или просто слишком жаркий/слишком холодный климат с серой зоной между ними (поскольку восход/закат длится несколько часов)?
Я думаю, что сезоны все еще существовали бы. Я добавил рекламу о миграции.
@PeterMasiar Но середина ночи намного дальше от любого места, получающего солнечный свет, чем от любого места во время полярной зимы.
Я надеялся, что тепла, накопленного за дневное время, хватит за ночь, длящуюся где-то 100 часов. Может быть, вы правы, и если кто-то может запустить правильную компьютерную модель климата (я не могу), то это будет лучший ответ - извините, все, что у меня есть, это догадки. У вас есть что-то лучше? Внесите это.

Многие растения используют длину дня для расчета циклов своей жизни; были проведены эксперименты по изменению этих циклов, и общим следствием этого является то, что многие виды растений погибают при воздействии необычной фотопериодичности в течение длительного периода. Кроме того, были бы более резкие перепады температуры, которые подвергли бы растения серьезному тепловому стрессу, который также мог бы быть смертельным.

Итак, у нас был бы мир, в котором большинство растений умирало бы или умерло, рецепт массового вымирания, если бы я когда-либо его увидел. Вряд ли мне нужно думать о том, что экстремальные температуры сделают с животными.