Якби Сонце зненацька зникло, наша планета ще понад 8 хвилин би отримувала його світло. А гіпотетичний звуковий сигнал, рухаючись з такою ж швидкістю, долав би цю відстань майже 14 років.
Що буде після зникнення Сонця / © Unsplash
Зміст
- Що трапиться, якщо Сонце зникне
- Як було визначено точний проміжок часу
- Як 8 хвилин перетворюються на 13,82 року
- Деякі інші важливі аспекти
- Чи справді Сонце «видає» звуки
- Що сталося б після прибуття на Землю останнього світла
- Чи існувало життя на Марсі
Якби Сонце раптово щезло, Земля занурилася б у темряву через 8 хвилин. Однак, якби його звук долав космічну дистанцію зі швидкістю поширення у повітрі, останній гуркіт світила досягав би нашої планети ще майже 14 років, адже світло рухається у 874 тисячі разів швидше.
Про це повідомляє видання Space Daily.
Що трапиться, якщо Сонце зникне
Світлу потрібно приблизно 499 секунд, щоб подолати одну астрономічну одиницю. Уявній звуковій хвилі, що рухалася б крізь повітря за температури 20 °C, знадобилося б 13,82 року, хоча фактичний космос не здатний передавати такі коливання.
Якби Сонце могло зникнути миттєво, що є фізично неможливим, Земля помітила б це не одразу. Останні порції сонячного світла, які вже перебувають у русі, продовжували б надходити. Лише після того, як ці останні фотони подолають простір між Сонцем і Землею, освітлена Сонцем сторона нашої планети втратить пряме випромінювання.
Стандартна відповідь на запитання, коли Земля зануриться в темряву у випадку зникнення Сонця, — 8 хвилин. Однак точніше — 8 хвилин 19 секунд. Порівняння зі звуком розтягує ту саму дистанцію на роки: при швидкості 343 метри за секунду — стандартному показнику для звуку в повітрі за 20 °C — подорож зайняла б близько 13,82 року. Світло у вакуумі рухається приблизно в 874 030 разів швидше.
Це розрахунок, а не прогноз чи фізично реальна сонячна подія. Звук не може подорожувати від Сонця до Землі через майже повний вакуум міжпланетного простору. Цей мисленнєвий експеримент корисний тим, що зіставляє дві абсолютно різні швидкості поширення на одній астрономічній дистанції, проте слово «якби» виконує тут майже всю роботу.
Як було визначено точний проміжок часу
Базовий довідник NASA щодо відстаней у Сонячній системі визначає середню дистанцію між Сонцем і Землею як приблизно 149,6 мільйона кілометрів, а час проходження світла — як 8,3 хвилини.
Астрономи називають цю відстань однією астрономічною одиницею, або 1 а.о. Формальна довжина становить 149 597 870 700 метрів.
Швидкість світла у вакуумі дорівнює 299 792 458 метрів за секунду. Якщо поділити астрономічну одиницю на цю швидкість, вийде 499,0048 секунди, тобто вісім хвилин і 19,0048 секунди.
Орбіта Землі також є дещо еліптичною. Фактична відстань змінюється протягом року, тому час проходження світла в один бік коливається на кілька секунд навколо середнього значення.
Як 8 хвилин перетворюються на 13,82 року
Тепер замінимо швидкість світла на 343 м/с. Таблиця NOAA для звуку в повітрі дає саме таке значення за 20 °C. Якщо поділити 149 597 870 700 метрів на 343 метри за секунду, вийде 436 145 396 секунд.
Це трохи більше за 5048 днів, або 13,82 року. Швидкість звуку не є універсальною константою. Вона змінюється залежно від середовища, а в газі — від умов, зокрема температури. За 0 °C поширеним значенням є приблизно 331 метр за секунду, що подовжило б уявну мандрівку приблизно до 14,3 року.
Деякі інші важливі аспекти
Звук — це механічна хвиля. Він поширюється тоді, коли збурення змушує частинки штовхати сусідні частинки, передаючи енергію крізь тверде тіло, рідину, газ чи плазму. Світло є електромагнітним випромінюванням. Як зазначається у поясненні NASA щодо механічних та електромагнітних хвиль, світло здатне перетинати вакуум, тоді як звук потребує середовища.
Міжпланетний простір не є математично порожнім. Він містить плазму сонячного вітру, пил та розріджені нейтральні частинки. Проте він аж ніяк не подібний на суцільний стовп звичайного повітря. Частинки поблизу земної орбіти надто розсіяні, щоб передавати звичайну акустичну хвилю від Сонця до людського вуха.
Якби температура повітря в кімнаті заповнила одну астрономічну одиницю, це створило б проблеми. Така кількість газу мала б масу та гравітацію, вона нагрівалася б та іонізувалася б, а також не залишалася б нерухомою чи однорідною. Тискова хвиля розширювалася б, заломлювалася та втрачала енергію.
Чи справді Сонце «видає» звуки
Сонце має хвилі тиску. Конвекція поблизу його видимого сонячного краю безперервно збуджує коливання, які рухаються серединою Сонця і повертаються до поверхні.
Сонячні та геліосферні обсерваторії NASA та ESA описують сонячні звукові хвилі з періодами близько п’яти хвилин. Резонують лише певні комбінації періоду та горизонтальної довжини хвилі. Їхній патерн несе інформацію про приховану структуру, склад і рух усередині Сонця.
Геліосейсмологи не розміщують мікрофон у міжпланетному просторі. Прилади вимірюють крихітні доплерівські зсуви, швидкості поверхні та зміни яскравості, закодовані в сонячному світлі. Дослідники можуть згодом перетворювати ці дані на чутні частоти, прискорюючи їх або змінюючи висоту тону. У результаті виходить соніфікація, а не запис хвиль тиску, які перетнули вакуум.
Помітні п’ятихвилинні коливання відповідають лише кільком тисячним герца за секунду, що значно нижче за нижню межу людського слуху.
Що сталося б після прибуття на Землю останнього світла
Протягом приблизно 499 секунд видиме Сонце виглядало б незмінним, оскільки кожен фотон, що долітає до нас, залишив його ще до початку уявного сценарію. Коли прибуде останнє пряме світло, яскраве денне небо зникне разом із ним.
Земля не стане абсолютно чорною: зорі, штучні вогні та відбите світло залишаться. Проте джерело денного світла й майже вся енергія, що надходить на поверхню, зникнуть.
Космічні апарати й надалі зустрічали б частинки, які вже прямують сюди, навіть після прибуття останнього сонячного світла. Зникнення Сонця не може статися в реальності, тому не існує повної фізичної послідовності для моделювання, але різні «посланці» не зупинилися б усі одночасно.
Чи існувало життя на Марсі
Нагадаємо, пів століття тому, 20 липня 1976 року, американський апарат Viking 1 став першим в історії успішним посадковим модулем на Марсі, який передав на Землю унікальні зображення кам’янистої поверхні та заклав основу сучасних досліджень червоної планети.
Окрім тисяч фотографій і детального картографування, програма запам’яталася новаторськими експериментами з пошуку життя на марсіанському ґрунті.
Хоча офіційний висновок NASA не визнав результати переконливими доказами існування живих організмів, суперечки тривають досі. Частина науковців припускає, що один з експериментів все ж зафіксував біологічну активність, тоді як інша гіпотеза передбачає протилежне: сама методика досліджень могла випадково знищити делікатні органічні сполуки та докази життя.
Завдяки новішим відкриттям марсоходів інтерес до архівних даних легендарної місії відновився, а питання про те, чи зафіксував Viking 1 ознаки позаземного життя і чи не знищив він їх власноруч, і через 50 років залишається однією з найбільших загадок планетології.
Пов’язані теми
Космос Сонце Наука Коментарі Сортувати: Нові Старі Популярні Надіслати