《關於夜空的362個問題》:如果太陽突然消失,地球上的生命多快會滅絕?

《關於夜空的362個問題》:如果太陽突然消失,地球上的生命多快會滅絕?
我們想讓你知道的是

如果太陽突然關掉(這一定是超成功的愚人節玩笑),對地球顯然會有劇烈的影響。我們的溫暖和光最主要的來源就是太陽,所以地球當然會變得又冷又暗。黑暗會突然降臨,不過大地和大氣還會維持一些熱。想想看夏天的白晝結束後,夜晚降臨的情況就對了。

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文:摩爾(Patrick Moore)、諾斯(Chris North)

先不管數學,如果地球有一顆姊妹星,恰好就在我們的正對面,只是中間被太陽擋住了,有沒有可能我們就錯過了這一顆星球?

──馮迪肯(蘇格蘭,伐夫)

很多從地球出發的探測船,已經抵達了足以回頭看地球公轉軌道的地方。很多前往其他行星的任務,都曾回頭看過地球的位置,所以它們也可以看見太陽系的另外一邊。在1990年代,航海家一號太空船在距離太陽60億公里的絕佳位置,拍了一張6顆行星的「家族合照」,讓我們看到自己這顆「淡藍色的點」。卡西尼號也記錄了從土星環看地球的樣子,那是一張很驚人的影像。

但是如果想看地球的正對面,最好的畫面應該是由兩艘「日地關係觀測衛星太空船」(STEREO)提供的。它們原本就是設計來觀測太陽,同時也會觀測周遭的區域,追蹤日焰和日冕的大規模噴發。它們繞著太陽公轉的速度和地球相比略有不同,所以其中有一艘漸漸地被拉到前面,而另外一艘則落在軌道的後方。2006年發射的這兩艘太空船已經掃視過周遭,而現在兩艘的位置已是各在軌道的兩側。它們的日夜監視不只讓天文學家可以追蹤來自太陽的物質,也是找到並追蹤小行星與彗星的絕佳方法。如果地球的正對面有任何東西,它們一定早就看到了。

在地球對面的確有一個重力「甜點」,那是一個比較接近太陽而不是地球的點,稱為「拉格朗日點」。原則上,位在那裡的天體公轉一圈會剛好是一年,但是那裡也非常有可能受到其他物體的干擾,因此也不會有天體長時間維持在那個位置。

地球是不是已知的最低溫紀錄保持者呢?

──珊迪(蘇格蘭)

目前已知在太陽系裡最冷的自然溫度,出現在月球北極附近的赫米特隕石坑邊緣。那裡的溫度是冷到入骨的攝氏零下248度,只比絕對零度高25度,比冥王星赤道宜人的攝氏零下189度還要冷很多。造成這種低溫的原因一部分是因為月球的這塊北部區域很少見到日光,而另一部分是因為上述隕石坑的屏障遮蔽了這個地點。

我們所知道太空中最冷的地方,是普朗克衛星的中心,那裡的偵測器被冷卻到比絕對零度只高0.1度,是攝氏零下273.05度。在地球上,某些超低溫物理設備的關鍵部分溫度甚至連比絕對零度高十億分之一度都不到!

如果太陽在4月1號停止運作,地球上所有的生命多快會消失?

──吉列斯比(東索塞克斯,布來頓)

如果太陽突然關掉(這一定是超成功的愚人節玩笑),對地球顯然會有劇烈的影響。我們的溫暖和光最主要的來源就是太陽,所以地球當然會變得又冷又暗。黑暗會突然降臨,不過大地和大氣還會維持一些熱。想想看夏天的白晝結束後,夜晚降臨的情況就對了。英國的氣溫在此時可能只會降到攝氏15度左右。氣溫會過一段時間才開始劇烈下降,不過地球的其他地方可能會有比較大的影響。

太陽對我們的氣候有強烈的影響,因為有陽光加熱空氣,才創造出了雲和氣候系統。如果突然將「太陽加熱」這個部分拿掉,會帶來非常極端的結果。不過因為我們還沒有完全了解太陽在正常情況下對於氣候的影響,所以我們也很難預測當它突然停止供應日光時,到底會發生什麼事。

以較長的時間來看,我們可以想想看南極大陸的樣子,那裡的氣溫在嚴冬時會降到攝氏零下80度那麼低。當然,海水可能會結冰,另外因為大氣層中的水蒸氣會結凍,所以陸地也會被厚厚的冰層覆蓋。少了來自太陽或任何東西的加熱,氣溫可能會比那樣還要低很多。到時候地球會非常不宜人居,不過對肉眼觀測倒是一件不錯的事,因為天空將會非常清澈,但你最好要把自己包得暖一點!

冰冷的氣溫可能在幾天或更短的時間裡,就會殺死陸地上或是接近海面的幾乎所有生命。在建築物比較多的地方,可能會有少數的人類存活下來,但他們會躲在冰層深處。人造的加熱與照明設備短期內也許有用,不過要確保燃料來源可能就是個問題。

除了燃燒燃料之外,土地可能會成為唯一的能源來源。像是冰島之類的地方目前是以地熱為主要能源,這應該還能維持下去,但絕對不可能支撐目前的人口數,因此會發生類似「後啟示錄」的情況。

不是所有的生命都一定會死,因為有些生命是不需要日光的。海床上有「黑煙囪」,那裡住著各種形式的生命。太陽並不會直接到達在海底數公里深的海床,但是這些火山口可以供應巨大的能量,支撐進步程度驚人的生態系統,裡面有包括很像蝦子的各種生物,完全依靠地熱的能源生存;不過牠們的確還是要活在靠日光才會維持液態的海水中。這麼猜可能有點冒險,不過這樣的熱也許足以避免少量的水結冰,至少讓比較基礎的生命形式得以生存。

還有其他的生命形式完全不會直接依賴太陽,例如住在岩石深處的微生物。因為發現了這些隱居的微生物,才實驗證明了有生命形式可以在深處冬眠極長的時間。如果是這樣,那麼如果太陽會再度開機,到時候生命也許就會重新在地球上繁衍。

當然,如果這是個愚人節的玩笑,太陽應該會中午就開機了,那麼主要的影響應該是中央暖氣要比平常開得久一點囉!

地球和月球為什麼不會因為重力而相撞?

──巴瑞克勞夫(南約克郡,謝菲爾德)

月球會持續繞著地球公轉是因為它的速度。如果它突然在太空中停下來,那麼重力就會使它往地球掉落,這可能會造成非常大的波瀾!你可以想像自己一邊公轉一邊往下掉,但是因為移動得太快了,以致於你每往下掉1公尺,往側邊的移動就超過1公尺,代表地球的彎曲面,也就是地面,就後退了1公尺。想像一個在數百公里高的地方繞地球轉的太空人比較容易,但其實月球也不過離我們幾十萬公里遠。

相關書摘 ►《關於夜空的362個問題》:我們怎麼知道宇宙的形狀是什麼樣子?

書籍介紹

《關於夜空的362個問題:從天文觀測、太陽系的組成到宇宙的奧祕,了解天文學的入門書》,貓頭鷹出版
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作者:摩爾Patrick Moore、諾斯Chris North
譯者:鍾沛君

  • 為什麼觀測天文時不能用雙筒望遠鏡?
  • 為什麼火星沒有大氣?
  • 如果外星人來電,我們該回應嗎?
  • 針對火星的探索會不會引發新的太空競賽?
  • 我們有沒有可能前往另一個星系?
  • 掉到黑洞裡會發生什麼事?

從如何在地球上觀看星空,到有關月球、太陽系,再到更遙遠的星系與更寬闊的宇宙之謎,本書中包含對於浩瀚宇宙的各種疑問。摩爾爵士與諾斯博士用專業而生動的方式,解答我們對於宇宙的提問,讓我們對寬闊的宇宙能有更多想像。

自1957年4月24日開播至今,《The Sky at Night》是世界上最長青的科普節目,每月針對一個天文現象做深入的介紹。在其漫長的播映歷史中,本書作者摩爾爵士自首集開始就擔綱主持了55年。為慶祝節目播出55周年,摩爾爵士與天文學家諾斯博士,在2012年邀請全世界的觀眾提出各種有關天文的問題,並在本書中一一解答。

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Photo Credit:貓頭鷹出版

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航