惑星地球+人類を過度に傷つけることなく、どのくらいの時間、太陽を止めることができますか?

背景説明:

現在の地球、近い将来に。天文学者は地球外生命の最初の兆候を見いだしました。太陽の周りには、巨大なシート状の物体(地球の表面ほど簡単に大きな表面)がすべて現れます。彼らは地球に近づくのではなく、互いに対して静止した場所にとどまっています。そして、水星の軌道の半分のところで太陽から同じ距離に新しい物体が現れるのはほぼ毎日です。

After several weeks of observation, it is clear that the sheets
cannot be natural events – starting with how they keep their exact
position relative to each other and relative to the sun, to them
being of some strange mix of trans-iron metals, and ending with
sheets not being a natural rock/… formation. They MUST have been
formed by aliens; even if we cannot make out exactly how they got
transported to the sun. They definitely didn’t get towed by
spaceships or anything normal like that – one day a spot is empty,
and the next there is one of those sheets. No clue how they
appeared, no radiation anomalies, nothing.

我々は明らかに外来文明でなければならないものとコミュニケーションをとろうとしますが、私たちの試みには何の答えもありません。

徐々に、ダイソングリッドのように見え始めているシートに、ますます多くのシートが現れます。ダイソン球の始まりではないにしても、そうです。

そして、ある日、世界中のすべての画面にテキストメッセージが表示されます:「こんにちは、私たちはGG、善良な人、
X
システムの高度な文明です。技術的な幼児期に進んで、パニックになりやすいようだが、現在の出来事を知らせるのが最善であると決められている。恐怖の反応、私たちはすべてのレースレースを守るという私たちの任務に失敗します。

「あなたの星系は、文明全体を撲滅することを喜んでいるBBたち、悪い少年たちの注目を集めています。地球は2年前に近世に近所にいます。私たちは現在、あなたの太陽系全体のための日射防御シールドを構築していますが、このシールドをオンにするたびに、あなたの太陽の全エネルギー出力を取るでしょう
– あなたのようなレースレースには、太陽が止まった。

「あなたの現在の技術レベルであなたの惑星に過度に影響を与えずにシールドをどれくらい長く保つことができるのか、心配しないでください。私たちは人間の死の原因にはならないでしょう。あなた自身の間で死を引き起こさない惑星。

“Toodles、

“グッドガイズ”

太陽オフスイッチの完全な機能を簡単に実証した後、人類は実際にGGを信じています。彼らはどれくらいの時間彼らが太陽が最も長い時間オフになることが期待できるのか不思議に思う。


簡単な情報(背景物語を読んでみたくない人):

  • 地球:現在の技術レベル
  • エイリアンは太陽を一時的に止めることができます。これは繰り返されるイベントである可能性があります。
    エイリアンは、惑星や人類を傷つけるだけの長さの太陽を止めないとは言いませんが、正確な数字は与えていません。
  • 地球には警告があります:最も早い日は2年です。

質問

惑星地球が人間の生き残りを危険にさらすのに十分なダメージを受けることなく、どれくらいの時間、太陽を止めることができますか?
(この期間が過ぎると太陽が再びオンになり、人類/地球は数ヶ月以内に跳ね返るはずだということを前提としています。

十分な食料品店や避難所などを確保するのに十分な事前警告があるので、人類の少なくとも一部は、かなり快適な状態でイベントを晴らすことができるはずです。その後、太陽光は以前と同じように利用可能になります。しかし、

  • 人以外の人生ですか?太陽光がなくても植物はどれくらい長く生き残ることができますか?エコスフィアがどれほどひどく壊れて、太陽​​が再び点灯したら再び植えられないの?動物の生活はどうですか?死んでいる種は許容されるが、消滅レベルの事象(全土地+海洋種の10%未満)の点では許容されない。
  • 酸素?これは、植物の生命と温度を殺すという制限のためにさえも要因になりますか?
  • 温度?平均気温が摂氏10度以上になるまでどれくらいかかりますか?
  • 自然災害?突然の太陽光の不在は、巨大なハリケーン/氷嵐を引き起こすでしょうか?/
    …?太陽光の継続的な欠如はどうですか?

ボールパークの図であれば十分です。地球が唯一の天気、数週間、または地球が太陽光がなくても2〜3ヶ月間耐えることができる日数は2,3日か?

EDIT: I am looking for the longest possible
time the sun can be turned off in one go. 4 hours daily is not what
I am looking for 🙂

ベストアンサー

誰も太陽を止めたことはありませんが、いくつかの歴史的な参考点があります。

火山噴火データ

1883年5月20日のクラカトア火山噴火に続いて、灰を大気中に噴出させて太陽光の量をわずかに減らした地球:

平均気温は、摂氏1.2度までに   噴火の次の年。気象パターンは引き続き
  何年もの間混沌としていて温度は正常に戻らなかった   1888年。

Mount
Tambora’s eruption on April 10, 1815
(also in Indonesia) was
the most powerful in recorded history:

噴火は、地球規模の気候異常を引き起こしました。   「火山の冬」として知られる現象:1816年が「年」
  北米と欧州に影響を与えるために、   天気。作物は失敗し、家畜は北部の多くで死んだ
  19世紀の最悪の飢饉の結果となった半球。

In
particular
:

1815年の噴火により、成層圏に二酸化硫黄(SO2)が放出され、
  地球規模の気候異常を引き起こしている。異なる方法では、
  噴出中に放出された硫黄の質量:岩石学的方法; 〜
  解剖学的観察に基づく光学的深度測定;そしてその   極性氷コア硫酸塩濃縮法、
  グリーンランドと南極。数値は方法によって異なりますが、
  10億~120百万トンの範囲である。

     

1815年の春と夏には、持続的な「乾燥霧」が観察されました   米国北東部で霧が赤くなり、
  太陽光が、黒点が肉眼で見えるようになった。どちらも   風や雨が
“霧”を分散させた。それは   成層圏サルフェートエアロゾルベール[10] 1816年の夏には、
  北半球は極度な気象条件を受け、   夏のない年。平均気温は約
  0.4-0.7℃(0.7-1.3°F)、重要な農業問題を引き起こすほど十分に 4
世界中に。 1816年6月4日、霜は   ニューハンプシャー州、メイン州、バーモント州、北部ニュー
  ヨーク。 1816年6月6日、ニューヨーク州アルバニーとデニスビルで雪が降ったが、
  メイン州。[10]このような状態は少なくとも3ヶ月間起こり、
  北アメリカではほとんどの農作物を荒廃させた。カナダ経験者
  その夏に極端に寒い。雪の積もった30 cm(12インチ)の雪
  1816年6月6日から10日までケベック市の近くにあります。

     

C.1400以降、北半球で2番目に寒い年でした。   1816年、1810年代は記録的に最も寒い年であり、
  タンボラの1815年の噴火とVEI 7の噴火の可能性
  1808年後半の場所(氷のコアからの硫酸塩濃度の図を参照)   データ)。
1816年の夏の間の表面温度の異常、
  1817、1818は-0.51℃(-0.92°F)、-0.44℃(-0.79°F)、-0.29
  °C(-0.52°F)。 7
涼しい夏だけでなく、   ヨーロッパは嵐の嵐を経験しました。

     

この気候異常は発疹チフスの重症度に起因している   ヨーロッパ南東部と地中海東部の伝染病
  1816年と1819年。気候変動によりインドモンスーンが混乱し、
  3つの失敗した収穫と飢饉の広がりに寄与した
  1816年にベンガルに由来する新たなコレラ菌である。多くの家畜
  1816〜1817年の冬にニューイングランドで死亡した。冷たい温度
  大雨でイギリスとアイルランドで収穫が失敗した。
  ウェールズの家族は難民として長距離を旅し、
  フード。飢饉は、北と南西のアイルランドでは、
  小麦、オートムギ、およびジャガイモの収穫の失敗。危機は深刻だった
  食料価格が急上昇したドイツでは、   穀物市場とパン屋、暴動、放火、略奪が続き、
  ヨーロッパの多くの都市で起こった。それは最悪の飢饉でした。   19世紀。

インドネシアのロンボクで1257年に起こった火山噴火がおそらく小年齢を引き起こしました。世界の半分が何処で起こったか(全ての効果が火山の直接的な影響よりも太陽光の損失に起因する):

1258年の報告では、乾燥した霧の存在を詳述し、   現代のオブザーバーへの永続的な雲の印象。
  中世の記録によれば、1258年に夏は寒くて雨が降っていましたが、
  洪水と悪い収穫をもたらし、2月からの寒さが続く
  6月にヨーロッパと中東の両方で、大気中の変化
  色、暴風雨、寒気および深刻な天候が1258-1259で報告されました。
  ヨーロッパでは、あまりにも多くの雨が作物を傷つけ、飢饉を引き起こした
  流行。失敗を含む噴火の影響の報告   作物や飢饉、天候の変化などは、北西
  ヨーロッパ。作物の失敗やロンドンの飢饉がこれに関連している
  イベント。目撃者はロンドンで死亡者が15,000〜20,000人と報告している。
  セント・アルバンのマシュー・パリは、1258年8月中旬まで、
  寒い雨と強い雨の間で気象が交代し、高い気温   死亡率。

     

5〜6人のグループで膨らんで腐っている、死んだ馬が放棄された
  豚、ダンギル、泥だらけの通りなどがあります。

     

– セント・オールバンズの記者、マシュー・パリ

     

結果として生じる飢饉は、穀物が   ドイツとオランダ。イギリスではトウモロコシの価格が上昇し、
  フランスとイタリア。病気の発生はこの間に発生した
  中東、イギリス。問題は中国でも記録され、   日本と韓国。火山噴火の他の影響としては、
  月が完全に暗くなった1258年5月の月食。
  1258-1259冬との間に、例外的な天候が報告された
  あまり一般的ではありませんが、冬1260-1261はアイスランドでは非常に深刻でしたが、
  イタリアなどがあります。

K-Pg消滅イベント

最も関連した先例は、6,600万年前に哺乳動物のための道を開拓する恐竜を殺したK-Pg消滅事象(以前はK-T消滅事象として知られていた)である:

[A] 10〜15キロメートル(6.2〜9.3マイル)の宇宙の岩が地球に飛び込みました
  メキシコのユカタン半島のChicxulubで。衝突は   100テラトンのTNT(420
ZJ)と同じエネルギーを放出した。   広島の原爆のエネルギーの億倍   長崎。

     

Chicxulubの影響の影響は、グローバルな範囲でした。一部
  これらの現象のうちすぐに続いたのは短期間の出来事でした
  影響はあったが、長期的な地球化学的気候もあった   生態学に壊滅的な混乱をもたらしました。
。 。 。 影響   光合成を阻害したと考えられる。
  最大1年間太陽光を遮断しました。
さらに、小惑星は
  大部分が気化した硫黄に富む炭酸塩岩石の領域、
  それによって硫酸エアロゾルを成層圏に噴射する。
  太陽の光が地球の表面に到達するのを
  50%
となり、雨や海水が   酸性である。海洋の酸性化は多くを殺すだろう
  炭酸カルシウムから殻を作る生物。ブラゾスのセクションでは、
  古海洋の表面温度は数十年間で7℃も下がった
  衝撃の後に。そのような場合には少なくとも10年はかかります
  エアロゾルを消散させ、植物の絶滅を説明する
  植物プランクトン、およびそれらに依存する生物(以下を含む
  略奪動物だけでなく、草食動物)。いくつかの生き物   チェーンはデトリタスに基づいていた
  生存率

New
studies
show that this caused mass extinctions at levels
previously unrealized:

絶滅率は、以前に推定された値よりも著しく高い59   (93%種絶滅、86%)。

「良いニュース」は、太陽エネルギーの普及率を少なくとも50%削減した年でさえ、地球上のすべての人生を消滅させるには不十分であったが、事実上すべての「メガファナ」を含む地球上の生命の大部分は。

「悪い知らせ」は、特にK-Tイベントよりも完成度が高い場合には、はるかに短い太陽光の枯渇が依然として大きな問題であるということです。

1年間の太陽光の50%減少からの7度の温度低下は、それよりも短い期間の太陽光の100%減少からの気候への影響を見積もるのに特に役立ちます。結局のところ、私たちは火山活動の影響が少ないことから、年間1〜2度の気温低下さえも大きな問題であることを知っています。

地球の熱収支

基本的な熱力学から、熱損失は温度差の関数であることがわかります。人が住む地球の部分から放射される熱は、私たちと空の空間の間の雰囲気によって媒介されます。空きスペースは約3度Kです。

しかし、K-Pgの絶滅イベントの後でさえも、大気の頂点は、断続することなく太陽によってまだ暖められていただろう –
その熱が地球の表面に及ぼさなかっただろうが、雲は依然として宇宙への熱放射を遅らせてしまった。通常時に地球の熱収支を把握する必要があると評価するには:

地球の熱収支や熱収支を定量化するには、   大気の上部で受信された100単位は、
  添付のイラスト。地球のアルベドと呼ばれる、約35ユニット   雲の上から27、雪から2
  そして氷で覆われた区域、そして6大気の他の部分によって。 65
  残りの単位は吸収されます:大気中14、大気中51
  地球の表面。これらの51個のユニットは、
  地上の輻射:宇宙に直接放射された17体と吸収された34体
  雰囲気(結露の潜熱19、ビア9   対流および乱気流、および6直接吸収)。 48ユニット
  大気に吸収された(地上放射能から34ユニット、
  日射から)は、最終的に宇宙に戻される。これらの65単位
  (地上から17、大気から48)バランスの取れた65ユニット
  太陽から吸収された;これにより、   地球。

それで、地球上で通常受け取った太陽エネルギーの約3分の1は、直ちに放射線を介して宇宙に入り、通常は地球上で受け取った太陽エネルギーの3分の2が大気に吸収され、最終的に宇宙で終わるが、表面がエネルギーを失うのをはるかに速くします。

夜間の前例

また、典型的な夜間と昼間の温度の違いを知るのに役立ちます:

太陽のエネルギーが毎朝地球の表面にぶつかると、浅い
  地上1〜3センチメートル(0.39〜1.18インチ)の空気層
  伝導によって加熱される。この浅い層の間の熱交換
  暖かい空気と上記のより涼しい空気は非常に非効率的です。暖かい
  例えば夏の日には、気温は16.5℃(30℃
  °F)地面の真上から腰までの高さ。着信ソーラー
  正午から数時間にわたり放射線が出熱エネルギーを上回り、
  平衡は通常3〜5p.mに達する。これは影響を受ける可能性があります   大規模な水、土壌
  タイプとカバー、風、雲のカバー/水蒸気、水分   地上。

     

日内の温度変化は、地球の   表面。

     

高い砂漠地帯は、通常、最高の日周気温
  バリエーション。低湿潤で湿気の多い地域では、通常、最低限しかありません。この
  なぜSnake River Plainのようなエリアが高い
  夏の間に38°C(100°F)の温度になると、
  5-10°C(41-50°F)です。同時に、ワシントンD.C.
  はるかに湿っていて、わずか8℃(14°F)の温度変化があります。
  都市の香港では、日中の気温はわずか4   °C(7.2°F)。

高低を平均すると、昼と夜の平均気温差は約18℃になります。

太陽がない一晩の温度低下は日照がないと36時間でおそらく3倍になるので、最高の緩衝地帯でさえ24℃を失い、砂漠のような最も軽い緩衝地帯は、おそらく54℃以上暑い砂漠を凍った砂漠に変えるには十分だろう。
(より涼しい気温は蒸発を止めて、空気中の流出した水分が枯渇したら雨に依存するあらゆる場所で極端に乾燥します。)

これは、人々や家畜や植物を暴露から殺すのに十分な寒さで、飢饉などにつながる光合成の喪失にさらされることによって、周囲温度の低下が数時間または数日で大混乱になることを示唆している数ヶ月かかるかもしれません。結局のところ、何ヶ月も何も成長していない冬は何ヶ月もあります。

結論

多くの人々、動植物は、太陽がなくても、太陽がなくても、太陽がなくても一日でも寒さに晒されて死んでしまうでしょう(大気中の微粒子によって覆い隠されるのではなく)。

太陽をオフにすることができる「安全な」期間は、12時間よりかなり短くなります。

Sunを使用しない12時間の全期間は、24時間から36時間の間、Sunから地球上のあらゆる場所を奪います.4時間から6時間は、最悪の地域で連続して18時間以上Sunの奪いにつながりません。多くの場合、場所。太陽をまったく使わずに連続して数時間も休止することは、日の出直前に太陽をオフにし、通常は惑星や地方の温度降下で日没になるまで大きな変化をもたらします。

一方、1分あたり1度のPaige
Ksnakの推定値はおそらく高すぎるでしょう。なぜなら大気はまだ熱損失を遅らせ、地球の温度を緩衝する毛布であり、私たちが知っているすべての熱を失うまでです惑星の一部が毎日太陽がなくても多くの時間を経験するため、太陽に曝されることなく12時間以上の時間を過ごすことができます。確かに、あなたはそれが準備ができている場合、それははるかにクールにしながら、Sunのちょうど6時間または7時間で21時間の暗闇が、大惨事を引き起こすことはありません。

したがって、実際の限界は、太陽がなくても持続的な継続時間からの温度損失によって引き起こされ、重度の結果と大量死が続く前には、4〜6時間の上になると考えられます。

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