Это один из самых популярных и пугающих вопросов в астрофизике, потому что последствия будут абсолютно катастрофическими и необратимыми для жизни в том виде, в котором мы её знаем.
Важно сразу внести ясность: Солнце не может «потухнуть» внезапно, как лампочка или костер. Оно не горит в привычном смысле слова (с кислородом), а светится благодаря термоядерному синтезу. Если бы синтез прекратился, остывание было бы постепенным. Но для чистоты эксперимента давайте представим, что Солнце просто «выключили» — перестало излучать свет и тепло.
Вот подробный сценарий того, что произойдет с Землей, разбитый по времени.
Первые секунды и минуты: Запоздалая темнота
Первое, что нужно понять: мы узнаем об этом не сразу.
1. Гравитация (8 минут 20 секунд): Земля держится на орбите благодаря гравитации Солнца. Если бы Солнце исчезло полностью (что физически невозможно, так как его масса никуда не денется), то гравитационное возмущение распространялось бы со скоростью света. Через 8 минут 20 секунд Земля сорвалась бы со своей орбиты и улетела в космос по прямой линии (по касательной).
2. Свет (8 минут 20 секунд): Солнечному свету нужно столько же времени, чтобы долететь до нас. Поэтому последние 8 минут и 20 секунд мы бы жили как ни в чем не бывало, а потом небо просто мгновенно стало бы черным. Звезды стали бы видны сразу, без сумерек.
Первая неделя: От глобальной темноты к замерзанию
Первое, что почувствует человечество — это не холод, а исчезновение фотосинтеза.
* Температура: Температура начнет падать, но не мгновенно. У Земли есть огромная тепловая инерция (океаны и атмосфера сохраняют тепло). Через неделю средняя температура опустится ниже 0°C. Но в разных местах будет по-разному: океаны остывают медленно, континенты — быстро.
* Растения: Фотосинтез остановится сразу. Большинство сельскохозяйственных культур и диких растений погибнут в течение нескольких дней или недель. Кислород пока никуда не денется (его в атмосфере очень много), но пищевая цепочка начнет рушиться с основы.
Через месяц: Океаны начинают замерзать
* Климат: Верхний слой океанов начнет замерзать, образуя ледяную корку. Лед — хороший теплоизолятор, поэтому глубокие слои океана останутся жидкими еще тысячи лет, но обмен газами (кислородом) между океаном и атмосферой нарушится.
* Выживание: Человечество сможет выживать только в нескольких местах:
1. Геотермальные источники: Районы Исландии, Камчатки, Йеллоустоуна, где тепло Земли выходит наружу.
2. Глубоководные гидротермальные источники («черные курильщики»): Им все равно, есть Солнце или нет. Они живут за счет химических реакций (хемосинтеза). Это единственная экосистема, которая продолжит существовать без изменений.
3. Атомные электростанции и бункеры: Люди могли бы строить подземные города с ядерными реакторами для обогрева и освещения.
Через год: Минус 100 и ледяной панцирь
* Температура: Средняя температура поверхности упадет примерно до -100°C (по разным оценкам, от -73°C до -100°C и ниже в центральных районах континентов).
* Атмосфера: Воздух станет настолько холодным, что основные компоненты атмосферы (азот и кислород) начнут превращаться в жидкость, а затем и в лед? Нет, это не так. Точка кипения азота -196°C, а кислорода -183°C. До таких температур на поверхности мы не дойдем, но атмосфера станет очень сухой (вся влага вымерзнет) и плотной.
* Океаны: Поверхность океанов превратится в толстый панцирь льда (толщиной в десятки метров), под которым вода останется жидкой, подогреваемая геотермальным теплом из недр Земли (лавой).
Через тысячу лет: Темная эра
* Поверхность: Земля будет покрыта многокилометровым слоем льда (кроме зон вулканической активности). Атмосфера продолжит существовать, но станет прозрачной и невероятно холодной.
* Жизнь: На поверхности не останется ничего. Люди (если выживут) будут жить в глубоких подземных геотермальных зонах или специальных герметичных городах с искусственным освещением для гидропоники (выращивания растений). Единственная естественная жизнь останется у жерл вулканов на дне океана и, возможно, в глубине земной коры (бактерии-экстремофилы).
Через миллионы лет
* Орбита: Если бы Солнце просто перестало светить, но осталось на месте (со своей массой), Земля продолжала бы вращаться вокруг него по той же орбите, просто на абсолютно черном и холодном шаре.
* Радиация: Прекратится солнечный ветер, который отклоняет космические лучи (галактическую радиацию). Уровень радиации на поверхности возрастет, но из-за толщи льда это будет неважно.
* Стабильность: Земля будет лететь в вечной темноте, пока через миллиарды лет что-то (другая звезда) не возмутит её орбиту.
А что насчет самого Солнца?
Настоящее Солнце не погаснет никогда в таком ключе. Примерно через 5 миллиардов лет оно исчерпает запасы водорода и начнет умирать, превратившись в "красного гиганта". Оно раздуется настолько, что поглотит Меркурий, Венеру и, вполне вероятно, Землю, испарив её задолго до того, как само погаснет и станет белым карликом.
Краткий итог: Если Солнце погаснет, у нас есть 8 минут спокойной жизни, затем — вечная ночь, быстрое замерзание и коллапс экосистем. Единственным убежищем для остатков человеческой цивилизации станут глубокие подземные бункеры с атомной энергетикой, которые позволят продержаться, пока не иссякнет топливо.