10 'What-if' scenarier om vårt solsystem

Vi lever på en liten, grønn planet med en enkeltmåne, som kretser en gul stjerne med noen mindre innbydende, steinete naboer i nærheten og fjernere naboer av større størrelse og gassformighet, som vi har oppkalt etter forskjellige mytologiske gudar. Når vi søker i de fjernere områdene i rommet, prøver vi desperat å finne andre stjernesystemer som kan ha like hyggelige verdener for livet å utvikle. Verdsetter dette forsøket og forstår hvor heldig vi skal leve i systemet som vi gjør, kan være sterkt assistert ved å utforske ulike hypotetiske og ville scenarier om hvordan vårt solsystem kan være veldig, veldig annerledes.

10 Mars mistet aldri sin magnetiske felt

Mars hadde en gang en lovende atmosfære som var varm, våt og dominert av karbondioksid, som ble ødelagt da den røde planeten mistet sitt magnetfelt for rundt 3,6 milliarder år siden, slik at Solens strafferende solvind kunne fjerne atmosfæren. Dette skjedde relativt raskt i kosmiske termer, med det meste av atmosfæren tapt innen noen få hundre millioner år av magnetfeltet som ble slått av. I dag er atmosfæren rundt 1 prosent av jordens havnivå, og solvinden fortsetter å spise den bort med en hastighet på rundt 100 gram per sekund.

Vi vet at det en gang var et magnetfelt rundt om i verden, da noen magnetiserte bergarter fortsatt eksisterer på overflaten. Noen tror at tapet var forårsaket av tung asteroide bombardement, forstyrrer varmen i Mars som genererte magnetfeltet. Hvis det ikke hadde skjedd, kunne Mars ha beholdt sine primitive hav og kanskje vært en annen livskilde i vårt solsystem.

Men en annen teori tyder på at det gamle magnetfeltet kanskje bare har dekket halvparten av planeten, noe som betyr at det ikke ville ha hatt langsiktig levedyktighet, uansett. Forstå sammensetningen av den indre kjerne i Marte er nøkkelen til dette spørsmålet. På jorden flyter flytende jern rundt en varmere, mer solid kjerne, og holder vårt beskyttende magnetfelt på plass. Hvis Mars bare har en smeltet kjerne, vil dette bidra til å forklare tapet.

Programvareingeniør Kevin Gill gjorde et riktignok nonscientific forsøk på å modellere en beboelig Mars ved hjelp av NASA-data og sine Blue Marble: Next Generation-bilder. Gill sa at han spilte det litt for øre på detaljene:

Jeg så ikke mye grønn å ta tak i området Olympus Mons og de omkringliggende vulkanene, både på grunn av vulkansk aktivitet og nærhet til ekvator (dermed et mer tropisk klima). For disse ørkenlignende områdene brukte jeg mest teksturer tatt fra Sahara i Afrika og noen av Australia. På samme måte, ettersom terrenget blir høyere eller lavere i breddegrad, tilførte jeg mørkere flora sammen med tundra og isbreen. Disse nordlige og sørlige områdets teksturer er i stor grad hentet fra Nord-Russland. Tropiske og subtropiske greener var basert på regnskogene i Sør-Amerika og Afrika.

9 Jorden har ingen måne

For rundt 4,5 milliarder år siden, antas det at et Mars-stort planetarisk embryo (kalt Theia) styrtet ned i jorden, sloughing av nok saken for å tillate opprettelsen av vår måne. Månens tidevannseffekter kan ha påvirket tidlig vulkanisme og økt antall meteorpåvirkninger, noe som ville ha vært ødeleggende for tidlig liv. Noen mener imidlertid at livet først utviklet seg rundt dyphavs-hydrothermal ventiler, en prosess som ville vært positivt påvirket av tidevannstrømmer.

Raske månens tidevann når månen var mye nærmere jorda, kan ha opprettet grunne saltvannsarter hvor protonukleinsyrefragmenter ville molekylært bindes ved lavvann og deretter dissosiere ved høyvann, og til slutt gi opphav til DNA. Ifølge paleobiologen Bruce Lieberman, "Jeg mistenker at livet til slutt ville ha gjort land uten tidevannet. Men linjene som til slutt førte til mennesker var i første tider. "

Det er sannsynlig at tidevannstrømmene bidro til å transportere varmen fra ekvator til polene, noe som betyr at uten ismåne ville isalarrangementer vært mindre alvorlige, noe som ville ha redusert evolusjonstrykket på livet. Hvis livet utviklet seg på en jord som manglet en måne, ville det sannsynligvis ha vist mye mindre endring over tid og mye mindre mangfold. Dagens lengde vil også være forskjellig uten Månen, noe som bidro til å bremse den tidlige jordens rotasjon fra en gjengete seks timer til en sjenerøs 24 timer, samt å stabilisere Jordens tilt og dermed årstider. Ethvert liv som utvikler seg på en målløs verden, må håndtere ekstremt korte dager og netter og sannsynligvis store klimaskift også.

Livsformene vil savne fordelen ved å bruke måneskinn til å forbli aktiv om natten, noe som kan forandre nivået av nattlig aktivitet og suksessen til nattets predasjon eller bare stimulere evolusjonen av øynene som kan arbeide ved lyset av Melkeveien alene. Ethvert intelligent liv som utviklet vil mangle den kulturelle innflytelsen av månen og hånden til månekalendere som ofte brukes av tidlig sivilisasjon.

8 jordens ringer

Etter kollisjonen med den uberegnelige planeten Theia hadde jorden faktisk tidvis ringer, som til slutt vokste inn i månen. Dette skjedde fordi vraket lå utenfor jordens Roche-grense, der tyngdekraftsstyrker rive hverandre fra en spirende naturlig satellitt. Hvis en liten måne eller satellitt rundt jorden hadde gått for nær jordens gravitasjonstrekk, kunne den ha blitt trukket fra hverandre, og skapt en vedvarende ring.

Saturn har isringene, som ikke varer lenge så nært som vi er til Solen, men teoretisk sett kan ringen av stein overleve, selv om de ser ut som forskjellig fra Saturns ringer. Effekten på utviklingen av livet på Jorden ville bli uttalt, da skyggene til ringene ville føre til kaldere vintre og redusert sollys i begge halvkule.Hvis det intelligente livet utviklet seg, ville det finne ringene en hindring for grunnbasert optisk astronomi. Ringer vil også gjøre romfart og kunstige satellitter et mye vanskeligere proposisjon, hva med all rommets rusk.

Disse ringene vil virke annerledes avhengig av jordens område som de ble sett på - en tynn linje over himmelen i Peru, en mektig buk som dominerer himmelen i Guatemala, en 180 graders atmosfærisk dagklokke takket være jordens skygge i Polynesia , og en stadig tilstedeværende glød i horisonten i Alaska. Vi kan bare spekulere på hvordan de gamle folkene i verden ville ha innarbeidet slike fantastiske perspektiver i deres mytologier og kosmologier.

7 Jupiter Star

Den største planeten i vårt solsystem anses av noen å være nesten, men ikke helt stor nok til å ha utviklet seg til en brun dvergstjerne. (Andre sier at for å komme så langt, vil du trenge masse lik 13 Jupitere.) Dette ville vært en svak og fjern stjerne litt lysere enn Venus. Det ville ikke produsere mye lys eller varme og ville ligge fem ganger avstanden mellom jorden og solen, så det kan ikke ha påvirket utviklingen av livet på jorden. Dette er heldig.

Jupiter blir en stjerne ville ikke være lett eller så enkelt som å sette planeten i brann, så gøy som det høres ut. Som Jupiter er for det meste hydrogen, trenger du å omgjøre den med omtrent en halv Jupiter's iltverdi for å antennes det, noe som vil skape vann. Men det ville være en stor fireball, ikke en stjerne. For å få atomfusjonen som driver solen, trenger du mye mer hydrogen. Det ville være 13 Jupiters verdt for en brun dverg, 79 ekstra Jupiters for en rød dvergstjerne, og ca 1000 flere Jupitere å få en annen stjerne, størrelsen på Solen.

Imidlertid brukte en blogger solsystemsimuleringsprogrammet Sandbox Universe til å øke størrelsen på Jupiter til Solens, forårsaker kaos i solsystemet. Månene på de ytre planetene ble sendt flygende fra deres baner i alle retninger, og asteroidebåndet ble fullstendig ødelagt. Mens kvikksølv og Venus forblir relativt uendret, endte jorden vanligvis med å krasje inn i en annen planet eller ende opp i en brennende ny bane nær solen.

6 Earth Reverses Spin

Den mest åpenbare effekten av at jordens spinn blir reversert, ville være at solen stiger i vest og ligger i øst, men dette ville være ganske utfordringen. Ifølge Penn State astrophysicist Kevin Luhman, "Jorden spinner på måten den gjør fordi den i utgangspunktet var født på den måten. [...] Da solen var en nyfødt babystjerne, hadde den en hel mengde gass og støv som sirklet rundt den i en stor plateaktig struktur. "Den eneste planet som spinner i motsatt retning er Venus, sannsynligvis på grunn av en kollisjon milliarder år siden. Gjenta denne prosessen på jorden vil trolig fjerne noen observatører til de langsiktige effektene.

Men forutsatt at det var magi eller romvesener, ville det fortsatt være alvorlige konsekvenser. Det ville helt forstyrre Coriolis-effekten, noe som dikterer hvordan jordens spinn oversettes til vindmønstre. Dette vil reversere handelsvind og endre klima i mange regioner. Spesielt Europa ville bli alvorlig påvirket, med de myke oppvarmingsvindene som blåser over Atlanterhavet fra Mexicogolfen, forsvinner, bare for å bli erstattet av en sibirisk chill som blåser inn fra øst.

Ifølge noen studier, mens ting blir ubehagelig i Europa, er resultatene av en omvendt spinnende jord på noen steder positive. Nordafrikansk nedbør vil gå opp, og mengden elvvann som kommer inn i Middelhavet, kan nesten omdanne det til en ferskvannssjø. Varmluft vil i stedet bli presset opp i det nordlige Stillehavet og Sør-Atlanteren, noe som gjør Alaska, Østøst-Russland og deler av Antarktis mye mer innbydende steder å bo.

5 Bytte steder med Mars

Bytte rundt jorden og Mars ville ha noen ganske alvorlige effekter: Mars temperaturer ville stige, smelte polarhettene, frigjøre gasser fra jorda og skape et klima nesten like varmt som det vi har på Jorden nå. Jorden ville derimot raskt bli kaldere og fryse over. Et potensielt større problem kan være destabilisering av det indre solsystemet forårsaket av den effekten som planetene har på hverandres baner.

Den planetariske fysikeren Renu Malhotra fra University of Arizona løp en simulering som viste stor destabilisering i planetariske baner. Hun prøvde å ignorere resultatene for kvikksølv, men det endte opp med å få Mars til å bli utløst fra solsystemet. En annen simulering så at jord og mars begge hadde store destabiliserte baner på grunn av Jupiters innflytelse i den tidligere og den av jord og venus for sistnevnte, mens kvikksølvens bane er veldrevet påvirket. Dette antyder at det indre solsystemets orbitale situasjon er ganske usikre, noe som er synd for noen farende futuristiske forslag om å slepe Mars nærmere til Solen i 100 000 år eller så.

Interessant, om orbitalmekanikkene kunne bli utarbeidet, kan jorden faktisk gjøre alt for å bli byttet med Venus. En studie brukte datasimuleringer for å bevise at jorden eller en jordlignende planet muligens kunne være beboelig ved Venus's bane, vanligvis betraktet litt for nær Solen til beboelig sone. Til tross for at du mottok dobbelt så mye stråling, holdt skydekselet overflatetemperaturen for å stige for høyt for at livet skulle utvikle seg. Venus kan ha rotert raskere tidligere i sin historie, noe som forårsaker drivhuseffekten å løpe amok og dets hav for å koke bort.

4 Livet På Galaktisk Senter Og Kant

Vi lever tilsynelatende i en ganske kjedelig sektor av Melkeveien, helt ut av Boysocks of Orions hær langt fra det travle galaktiske senteret.Hvis vi var i midten av galaksen, ville nattehimmelen være betydelig lysere, med et stort antall stjerner som skinner så lys som Venus i natthimmelen, da stjerner nær kjerne er skilt av avstander av bare noen få lys uker i stedet for lysår. Tettheten av stjerner i nærheten av senteret er rundt 10 millioner stjerner per cubic parsec, sammenlignet med 0,2 i vår benighted sektor. Det er også et ganske høyere antall supernovaer og tilstedeværelsen av et supermassivt svart hull, men det er byliv for deg.

I mellomtiden, hvis vi var nærmere kanten av Milky Way, ville det ikke være altfor annerledes, hvis livet oppsto i det hele tatt. Stjerneanlegg ved kantene av galakser har et lavere metallnivå, noe som betyr at det er mindre mengder elementer som er tyngre enn hydrogen og helium. Med rundt en tredjedel av disse tyngre elementene som er tilgjengelige i galaktiske felter, kan steinete, jordlignende planeter oppstå. Imidlertid vil de reduserte metalliske elementene bety at gassgiganter som Jupiter, som sakte accreterer rundt steinete kjerner, ville være mindre sannsynlig å danne. Uten gassgigantene for å absorbere blæret, er steinete verdener mer utsatt for virkninger fra kometer, men kan også være mindre sannsynlig å ha vannbærende asteroider som ligger i deres retning. I alle fall ville jord på kanten sannsynligvis ha en ensom himmel med færre vandrende kropper for å anspore fantasi av astronomer og stjernegallerier.

Det kan være en positiv side til Jordens posisjon i galakse ytre forsteder. Noen mener at forholdene for livet hviler på en rekke svært viktige forhold, og det er bare innenfor et relativt tett område kjent som den galaktiske bevarbare sone at disse virkelig kan panorere ut. I 2001 hevdet Guillermo Gonzalez at de hyppige supernovae og høye nivåer av stråling som er tilstede i det galaktiske senteret, ville gjøre det vanskelig for livet å komme fram der uforskammet. Nyere forskning tyder på at argumentet kan være altfor skeptisk, da hyppige supernova-steriliseringer ville bli balansert ut av de hyppigere sjansene for fremveksten av livet. Et lag til og med foreslo at 2,7 prosent av stjernene i den indre galakse kunne ha beboelige verdener.

3 To Suns

I 2011 observerte astronomer den første kjente planeten i et tvillingstjernesystem, også kjent som en circumbinary planet, kalt Kepler-16b. Alan Boss, astrofysiker ved Carnegie Institution for Science, ble spurt om hvordan jorden ville fare under slike forhold. Han sa: "Det er litt kaldt. [...] Selv om det er nærmere stjernene sine enn jorden er til solen, er stjernene ikke helt så lyse, så temperaturen på denne planeten vil bare være omtrent 200 Kelvin. Hvis du erstattet vår sol med stjernene, ville vi være enda kaldere enn 200 Kelvin, fordi vi er lenger ut enn denne Tatooine-lignende planeten. "

Selvfølgelig er ikke alle binære systemer det samme, og enkelte situasjoner kan være betydelig bedre for utviklingen av livet. Forskning presentert ved det 223 amerikanske Astronomical Society i 2014 tyder på at noen binære stjernesystemer kan være gunstigere for utviklingen av livet enn enhetlige stjernesystemer. Paired stjerner hvis spinn synkronisert ville redusere hverandres solstråling og stellarvind, som kan stripe planeter og måner i atmosfæren hvis de er for sterke.

Forskning fra astrofysiker Paul Mason tyder på at stjerner som kretser hverandre mellom 10 og 60 jorddager, ville utøve tidevannskrefter på hverandre for å bremse spinnet og redusere stjernvindene, samtidig som de potensielt forlenge rekkevidden av systemets beboelige sone takket være kombinasjonen av lys fra to stjerner i stedet for en. Mason spekulerte på at hvis vi hadde to soler, kunne Venus ha beholdt sitt vann, mens jorden også kunne være en betydelig våtere verden. NASA mener at minst en av de kjente planetene i Kepler-47-binære systemet ligger innenfor et beboelig sone.

2 solen går ut

Til tross for frykt for de gamle mesoamerikerne er solen ikke truet med å plutselig gå ut, og et slikt scenario er fysisk umulig så langt vi kan fortelle. Men hvis det gjorde, ville jorden ikke umiddelbart fryse. Forutsatt at vi forblir i bane rundt det nå kalde, døde cinder som var vår enestående stjerne, ville temperaturen falle under -17 grader Celsius innen en uke og deretter -73 grader Celsius (-100 ° F) Innen ett år. Uten fotosyntese ville plantelivet dø raskt, som ville hele overflatenes liv som overflatene til havene frøs solidt.

Disse topplagene av is ville isolere de dypere vannet og forhindre at havene faktisk fryser i noen få hundre tusen år, så noen havs og geotermiske livsformer kan overleve. Merkelig, trærne ville henge på i noen tiår takket være langsomme metaboliser og sukkerbutikker. De beste stedene for mennesker å overleve ville være i atomvåpen ubåter eller kanskje habitater bygget i land som Island med rike butikkene for geotermisk energi.

Annet enn døden ved å fryse, foreslo XKCD noen fordeler med en solløs verden. Det ville være en redusert risiko for sollys, forbedret satellittkommunikasjon og bedre forhold for astronomi. Det vil også redusere handelskostnadene for tidssoner, forhindre nysing-relaterte uhell for fighterpiloter, og eliminere kjemiske forbrenninger forårsaket av kombinasjonen av kjemikalier som finnes i fersken (kalt furokoumariner) på menneskelig hud som blir utsatt for sollys.

Generelt ser det ut til at det ville være bedre å holde solen rundt. Gizmodo spekulert på solens resultater slutter å eksistere helt i et enkelt sekund. Uten solens tyngdekraft ville alle gjenstandene i solsystemet gå fra sirkulære baner til å reise i en rett linje.Et sekund senere, da solen var tilbake på nettet, ville alt fra gassgigantene til romstøv være i nye baner, hvorav noen kan være ustabile og føre til at ting blir kastet ut av solsystemet. Det ville også fjerne heliosheath som beskytter solsystemet fra ekstrasolar stråling. Et sekund med skjermene ned kan gi en god bit av stygg stråling fra utsiden, noe som kan føre til en ganske global aurora, forstyrre satellitter og strømnettet, eller muligens sterilisere jorden.

1 Earth møter svart hull

https://www.youtube.com/watch?v=i0Q3yk7KzYA
Nesten alle barn med interesse for universet har vurdert effektene som et svart hull ville ha på jorden, eller i det minste enkelte mennesker som lever på det. Frank Heile fra Stanford University har spekulert på hva som ville skje hvis et svart hull på størrelse med en mynt, som hadde omtrent samme masse som jorden, ble plassert i sentrum av planeten. Det ville ikke være så enkelt som Jorden ble hoovered inn i en kosmisk maw, men det ville være rotete.

Matter som faller inn i det svarte hullet, vil bli ekstremt varmt, noe som forårsaker stråling og trykk for å presse ut de ytre lagene av saken og forårsake en spektakulær eksplosjon som blåser mye av jorden bort som overopphetet plasma. Bevaring av vinkelmomentet ville diktere at jordens masse ville begynne å rotere raskere rundt det svarte hullet og skape en accretion plate som ville begrense hastigheten der det svarte hullet kunne forbruke jordens masse. Jorden ville være en raskt roterende ruin, men det ville ta litt tid å bli konsumert.

Et mindre svart hull ville ikke være så ille. Primordial black holes (PBHs) antas å være utbredt i hele universet, med massen som tilsvarer et lite fjell. Disse PBHene er teoretisert for å lure seg i visse gassgiganter og kan forårsake for tidlig supernova i stjerner. Hvis man treffer jorden i høy fart, kan det bare passere rett gjennom. Ifølge russisk og sveitsisk forskning ville en slik kollisjon frigjøre energi lik detonasjonen av et tonn TNT, men dette ville bli spredt over hele turen gjennom jorden, slik at du kan være heldig å se gnisten når den rammet bakken . Det ville imidlertid etterlate seg "et langt rør av sterkt strålende skadet materiale, som bør bli gjenkjennelig for geologisk tid."

Ting ville være enda grimmer hvis solsystemet ble nærmet av et supermassivt svart hull med rundt en million ganger solens masse, kanskje utløst av tyngdekraften til to kolliderende galakser. Ifølge astronomen Christopher Springob, ville vi innse at noe var galt da det svarte hullet kom innen 1000 lysår av vårt solsystem, og vi begynte å legge merke til at andre stjerner ble forstyrret. Da kan vi bare ha et par hundre tusen år for å forberede seg på ankomst innen noen få hundre lysår, da det svarte hullet ville forstyrre planetens baner og potensielt sende oss spinne ut av solsystemet for å fryse eller dykke inn i solen til charbroil. Da det var innenfor et lysår, ville dens tyngdekraft rive verden fra hverandre, så Jorden ville bli tygget før den ble til slutt slukket.

Eller ikke. Ohio State Universitys Samir Mathur mener at han har matematisk bevis på at vi kanskje ikke engang ser på å bli sugd opp av et svart hull. Han er en forutsetning for fuzzballteori, og sier at svarte hull er sannsynligvis sammenflettede kuler av kosmisk streng som lager nesten perfekte hologrammer av noe som berører overflaten. Noen mener at fuzzball-svarte hull er fortsatt omgitt av en svært ødeleggende "brannmur", men Mathur mener at hvis universet er et hologram som strengteori antyder, kan det hende at svarte hull bare er det meste skadeløse kopimaskiner.