对于地球来说,太阳几乎意味着一切,尤其对于地球上的生命来讲,更是如此。
那么如果太阳消失了,地球上适宜的温度能维持多长时间呢?
并不会马上消失,主要是因为有大气层的保护。实际上我们每天都经历着太阳的“消失”,因为每天都有12个小时左右的夜晚,其实就非常于太阳消失了。
地球表面的主要能量来源就是太阳能,除了地热能源之外,其他我们能看到的能量本质上几乎全都是太阳能,比如说风能,水能,其实都是太阳能的间接体现而已。太阳对地球表面大气的照射不均,引起温度等各方面的差异,形成了风。
太阳消失之后,地球并不会变成像南极那样冰天雪地的冰球。甚至太阳消失后的几分钟,我们根本感觉不到。因为太阳距离地球1.5亿公里,光的传播速度是光速,我们需要8分20秒才会看到太阳突然消失了,在此之前,一切都没有什么变化。
太阳引力的消失,并不会马上对地球表面温度有很大影响,不过对地球的潮汐作用影响很快会消失,但这种影响并不会太大,毕竟月球的潮汐引力比太阳对地球的潮汐引力要大很多。
太阳消失后,地球不再有白天晚上之分,陷入一片漆黑,甚至连月亮我们也看不到了,因为月亮也是靠反射太阳光才发亮的。
有一点是肯定的,太阳消失后,地球表面温度立刻就开始降温:我们每天经历的太阳落山后不正是如此吗?晚上地球表面温度开始下降,太阳出来后温度开始上升!
但是没有了太阳,也意味着没有了白天,温度会一直下降,不过下降的速度并不会特别快,比我们想象中的要慢,这与大气层对地球的保护作用有直接关系,大气层就像一层铺在地球表面厚厚的|“棉被”一样,减缓热量的散发。
地球上空的大气层大致可分为对流程,平流层,中间层,热层,还是散逸层。太阳光照射到地球表面过程中,能量会被大气层削弱,主要通过三种方式:散射,反射还有吸收。
其中二氧化碳主要吸收太阳辐射中的红外线,臭氧吸收紫外线。不过太阳光主要是可见光和紫外线,所以这种吸收太阳辐射的能量还是非常有限的。
反射和散射是削弱太阳辐射的主要方式,被削弱后的太阳辐射到达地球表面然后被吸收利用,这样的话,地球表面温度就会开始升高,同时地球表面也会对外辐射,主要以长波辐射为主,这种辐射大部分被大气中的二氧化碳和水蒸气吸收,所以大气的温度也会上升,发生辐射,一部分返回到地面再次被地球表面吸收(这个过程叫做大气逆辐射),另一部分逃逸到外太空。
大气吸收地球辐射以及大气逆辐射是大气层让地球“保温”的最主要方式!
同时,还有一点,地球表面大部分都是水,占据了地球表面积的71%,而水的比热容也相对很大,这就在很大程度上延缓了地球表面温度下降的速度。
所以,当太阳小时候,短期内地球表面温度并不会下降很多,能维持大约10天左右时间。
大约10天之后,地球表面才开始逐渐结冰,而地球表面的液态水全部结冰需要大约半年时间,是一个非常漫长的过程,之后地球才会变成一个彻底的“冰球”!
虽然地球表面温度不会下降特别快,但对于人类和其他物种来讲,可利用的时间并不多。温度逐渐下降并不会马上影响到地球表面的生态系统,但太阳光的消失会让生态系统短时间内陷入崩溃,植物没有了光合作用,食草动物失去了食物来源几天内就会死亡,食肉动物也是如此,最后人类也会陷入食物匮乏的境地,而这很可能导致全球的大动乱,人类文明也会因此走向尽头,甚至彻底灭绝。
如果将来人类科技足够发达,或许我们能够在太阳消失后转移到地面以下,用核能这种“人造小太阳”来取代太阳,然后在地下重构一个全新的生态系统。
不过这种理想实际上也很难实现,毕竟太阳质量占据了整个太阳系的99.86%,统治地球非常明显。如果太阳消失了,意味着太阳系彻底崩溃,地球和太阳系其他星球会到处“乱窜”,或许木星会代替太阳成为“大哥大”,重新塑造太阳系,不过不可避免地会出现大动荡,甚至星球之间发生碰撞的危险。