假如太阳不发光,地球表面温度将下降到多少度?
我们可以利用热力学知识进行估算,如果太阳不发光,那么地球表面的平均温度将在几天内下降到冰点(0℃),经过很长时间后,最终保持在40K左右,成为一颗冰冻星球。
太阳辐射
自从地球诞生之日起,我们地球每时每刻都在接受太阳的辐射能量,这样的“恩惠”持续了45亿年,我们使用的风能发电、水力发电、火力发电,如果究其根本,会发现这些能量的源头就是太阳能。
比如远古植物利用光合作用吸收太阳能,死后埋入地下形成了煤炭;地表水吸收太阳辐射后蒸发,在高处遇冷形成雨水,雨水汇集成河水,河水顺流而下才能进行水力发电。
地球表面的平均温度在15℃左右,这是地球向外辐射热量和接收太阳辐射共同达成的热力学平衡,而且还是动态平衡,因为地表任何地方的辐射每时每刻都在发生,但是只有面向太阳的一面才能接收太阳辐射。
地球的热平衡
其实我们可以利用热力学知识,来粗略计算这种热平衡,从而得知太阳不发光后,地表温度将下降多少,不过我们首先要来了解地球的热平衡。
地球的热量来源主要有两个途径——太阳辐射和地热能,其中地热的能量也有两个来源,一是地球诞生之初熔融状态保留下来的热能,二是地球内部放射性物质衰变产生的能量。
地壳平均厚度有17公里,地幔与地核则是高温物质,地心温度更是高达6000度,但是地壳对温度传导来说实在太厚了,内部的热能向地面传导的速度非常慢,要知道地球诞生了45亿年,但是内部温度下降了不到500度。
当然地球内部的物质衰变提供了很多能量,假如没有物质衰变的话,我们可以来看大名鼎鼎的开尔文爵士(1824~1907年)在一百多年前的一个计算,当时他认为地球诞生之初是熔融状态,温度在4140K,经过一定时间后冷却到现在的温度,然后他根据岩石的传热系数和热力学辐射定律,计算出地球年龄为9800万年,这就是不考虑地球内部物质衰变的结果。
对于其他行星,比如木星的核心温度高达29万度,但是木星的表面平均温度还是低到-150℃,这说明行星内部的热源对表面温度的影响非常弱,起码远远低于母恒星的影响。
行星表面温度的计算
太阳辐射的强度用太阳常数表示,在地球轨道处,太阳常数大约为1367W/m^2,也就是说在太阳垂直照射时,每平方米上太阳辐射功率为1367瓦特。
由于地球是球体,表面积是地球投影面积的4倍(球面积=4πr^2),所以对整个地球表面来说,每平方米接收太阳辐射的功率大约是1367/4=342W。
我们再利用物体辐射时的斯特藩-玻尔兹曼定律:
j*=εσΤ^4;
其中j*为辐射度(单位是W/m^2),T 为热力学温度, ε为黑体的辐射系数(绝对黑体的ε=1),斯特藩-玻尔兹曼常数σ=5.67*10-8W/(m^2·K^4)。
忽略地热影响,把地球看作绝对黑体,达到热平衡时,地球向外辐射的能量等于接收到的太阳辐射能量,也就是:
342=σΤ^4;
得到:
T≈279K=6℃
比实际的15℃略低,这可以看作是地热能的影响。
同样的办法,我们可以计算冥王星的表面温度,冥王星与太阳的平均距离是39个天文单位,表面平均温度 为-223℃(50K),大气非常微薄,冥王星轨道处的太阳常数S降低为:
S=1367/(39^2)≈0.9W/m^2,
利用斯特藩-玻尔兹曼定律建立公式有:
0.9/4=σΤ^;
得到:
T≈45K=228℃;
与实际值223℃基本吻合,说明我们的计算方法是正确的,但是这个方法不适合计算金星这样的行星,因为金星大气的温室效应太严重,以金星表面温度计算会产生很大的偏差。
太阳光后的地表温度不发
假如太阳不发光,那么地球就失去了太阳辐射提供的能量,在远离恒星的宇宙中,只剩下宇宙微波背景提供的3K,理论上时间足够长的话,地球表面温度将下降到3K(大约-270℃)。
实际上地球内部的热能,会在很长时间内给地表提供热能,甚至到太阳系毁灭时还没用完,但是地表温度肯定会很低,比冥王星表面温度还低,大概会维持在40K左右很长时间。
地表温度会下降至零下270度左右,如果时间更长,温度很更低,这只是地表温度,假使太阳系消失,持续不提供给地球热量,人们的生活会受到严重威胁。
假如太阳不发光,那么地球就掉去了太阳辐射供给的能量,在远离恒星的宇宙中,只剩下宇宙微波布景供给的3K,理论上时候足够长的话,地球概况温度将下降到3K(大约-270℃)。
零下200多度。因为地球不会发热,地球的热量几乎都是来自太阳的辐射,所以假如太阳不发光,地球表面温度将下降到零下200多度。
如果地球是透明且不发光的,可能会发生什么?
地球的问题就严重了!地球有白天和黑夜是地球自转和太阳的照射加上地球自身不会发光。如果地球是透明的,那么就没有了黑夜。一天24小时都可能跟个玻璃球似的。一天24小时,一半时间太阳光从天上照下来,一半时间太阳光是从地底照上来,而且一年四季都被太阳照射,地球成了会发光的恒星,由于长期的阳光照射...
如果太阳停止继续发射光茫,人类还能存活多久?
但海底生态系统还是可以存在的,因为海底生态系统是独立于阳光的,是地下温泉系统。由于气温骤降。人类找不到及时御寒的措施,一周内80%以上的人口都会死亡。剩下的20%。通过燃烧化石燃料来保持温度存活一段时间,但这段时间并不长,只有十天。随着温度持续下降,空气中的二氧化碳全部变成固体,地球大气压力...
地球生物会因太阳停止发光发热一小时而毁灭吗?
日食,月球挡住了太阳光 我们要具体问题具体分析,对于太阳停止发光发热1小时,主要分为两种情况。一种是外部因素导致太阳停止发光发热1小时,这种会在什么情况下发生呢?比如在地球和太阳之间出现一块巨大的屏障,这块屏障可以刚刚把太阳照射到地球的光给全部挡住了,或者太阳被外星高等文明使用一个巨大的保护...
一些天文问题
恒星质量很大而且能发光,凭肉眼能看到的天体99%以上都是恒星,例如太阳。行星自己不发光,质量也较恒星小,并且绕恒星运动,如地球。卫星质量比行星更小,绕行星运动,并随着行星绕恒星运动,如月球。流星的质量更小,也不发光,著名的有狮子座流星雨。彗星是一种很小的,但具有特殊外表和轨道的天体,如...
假如世界没有太阳,地球会不会有热源呢?
在这种条件下,可以想象,失去了能量来源的植物、光合作用生物将会死去,而后就是以之为食的其他生物。地表将会失去生机。生物将会经受一次巨大的灭绝事件,什么生物可以继续存活下来呢?当然是不需要依靠太阳的能量而存在的生物了。恒星是宇宙中的能发光的天体,我们极目星空,能看到的星体大部分都是恒星,...
假如太阳在一瞬间消失了,地球会怎样?
有人可能会产生疑问,若是所在的地区是晚上,那要多久?很显然,即便是晚上,由于月亮靠太阳反射而发光,太阳消失后,月亮也会变得黯淡无光。不仅如此,根据万有引力定律,太阳凭空消失的那一瞬间,太阳系由于失去了太阳引力,地球将不会公转,将会被迅速甩出去,处于游离状,随之温度会迅速下降,最后成为...
如果太阳灭亡了,那地球会怎么样?
这意味着,随着太阳老去,地球会越来越亮、越来越热。科学家们估测,10亿年后,地球的平均温度可能达到70摄氏度。如若他们言中,届时地球上的动植物极可能因高温而灭绝。随着温度不断上升,20亿年后,江河湖海都会慢慢蒸发,水汽进入大气层,导致温室效应,彼时地表便如炼狱。但太阳衰老的脚步远为结束...
地球和太阳都是天体,为何地球不会发光?
这就引发了核聚变反应。而在核聚变的过程中会损失一部分的质量,这部分的质量完全以能量的形式,或者说以光和热的形式释放出来,才使得恒星的温度极高,这就使得太阳可以发光了。总的说,正因为太阳为恒星的缘故,它就可以产生高温,发出光芒。而地球则为行星,就不能像太阳那样发光了。
如果太阳不发光,肉眼可见的天体是什么?
如果太阳不发光,肉眼可见的天体是流星。流星(Meteor)是指运行在星际空间的流星体(通常包括宇宙尘埃和固体块等空间物质)接近地球时被地球引力吸引,在高速穿越地球大气层时发生电子跃迁所产生的光迹。大部分流星体在落到地面之前便会被消耗殆尽,少部分则会掉到地面上,称之为陨石。大部分可见的流星体都...
地球为何不能像太阳一样发光发热?
可能在太阳上还有着比较神秘的空间孕育着生命,但是太阳发生了一系列的变化,最终太阳被完全封锁住了。不过太阳一直以来都是一个比较神秘的星球,有人好奇太阳为什么会发光,也有人担忧太阳燃烧完了会怎样。总之一切的一切都等待着大家去研究和发现。太阳与地球、月球的关系:太阳是一颗高温气态星球,是一颗...
蛮泼开乐: 这个问题的回答有很多种,不知道楼主指的具体是什么情况.如果仅仅没有阳光,就像小行星撞击后,由于大量的烟尘带到空气中,隔绝了阳光的进来,导致天空一片黑暗,地表温度降低,地球上的绿色植物大量死亡,相应的草食动物也将相继死去……这种情况是太阳还在的,只是阳光照不进来而已; 如果是没了太阳,那么地球的地表温度将急剧下降,超低温,表面将是水冰,干冰以及其他的固态气体组成 ……
碾子山区13078241028: 如果没有太阳,地球温度会低到多少度? - ?
蛮泼开乐: 如果太阳不发热,则太阳系所有星球表面温度都会接近绝对零度即零下273.15°C.因为没有了热源,来自宇宙遥远处的射线所携带的能量极少,到达星球表面也很快会散尽.另一方面,星球内部由于压力极大,物质都处于熔融状态,温度极高,一般到星球毁灭时都是如此.但是没有恒星(太阳)作为热源,地心的地热传到地球表面也会很快散尽.
碾子山区13078241028: 地球如果没有了太阳,温度为什么会下降 - ?
蛮泼开乐: 太阳是地球最主要的也是最直接的光源和热源,因为太阳温度比地球高,所以地球才能接受太阳能,如果没有太阳,那么因为地球温度比星际空间温度高,所以热量会不断散失,导致温度下降.
碾子山区13078241028: 地球离开太阳会怎样?地表温度逐渐下降 - ?
蛮泼开乐: 没有太阳的地球就像一杯被放进冰箱里的咖啡一样,即使失去了太阳也不会马上变的冷若寒霜.当然了,从物理角度上来讲,太阳不可能骤然关机的;即使太阳真的蓝屏无限死机了的话,地球在几百万年之内都会比外界空间温暖一些.就算地球...
碾子山区13078241028: 地球如果没有了太阳,温度为什么会下降?由于外太空温度是绝对零度的原因么? - ?
蛮泼开乐: 对,你说的没错.地球虽然有大气层,能起到一定的保温作用,但如果没有太阳这个热源,地球表面温度应该会下降到接近绝对零度.
碾子山区13078241028: 如果突然没了太阳地球的温度会不会下降到“零下”几十或几百度啊??? - ?
蛮泼开乐: 一、地球的温度是会下降,但不会突然下降,因为大气层有一定的迟缓作用.温度预计会最终达到宇宙空间的背景温度,也就是摄氏-270度左右;二、地球的大气层有温室效应,会在一定程度上保温,所以到晚上,温度和白天不会有太明显的变化,但还是会降低一些.
碾子山区13078241028: 如果没有太阳,地球表面温度会是多少??
蛮泼开乐: 如果没阳光,也没有其他热源,那么地球表面的温度会接近绝对零度(-273.15℃),这是已知的宇宙中的最低温度,但是如果没有太阳话,地球也就不会存在了.
碾子山区13078241028: 如果地球上没有了太阳将会怎么样??
蛮泼开乐: 如果没有太阳:在一天内温度会下降100摄氏度以上,温度达到-70度,有条件的人全躲到房子里,其他的人冻死;并且绿色植物和野生动物在一天内死亡.全世界的存粮会在一月内消耗光,人也在一个月左右灭亡.微生物也只有靠海底火山的能量存活下很少的种类和数量,但在环境变化后,也会灭亡,时间可能是几万年.之后,地球会逐渐变成一个寂寞的世界,温度也保持在-100度左右,如同火星一样.
碾子山区13078241028: 如果太阳突然消失 地球会怎样 - ?
蛮泼开乐: 如果太阳突然消失,在消失的那一瞬间,地球上的人类其实是毫不知情的,在大约8.5分钟后我们才会发世界突然陷入永久的黑暗.太阳消失后,地表温度将缓慢下降.大约一周后,全球平均地表温度将降至大约零下20摄氏度,一年后则降到零下近100摄氏度.地球绕日公转的速度约每秒30公里,太阳消失后,将地球束缚在公转轨道的太阳引力不复存在.地球将脱离椭圆轨道,成为一颗孤独的流浪行星.没有阳光后,食物链将会断裂.植物立刻停止了光合作用,但它们不会立即死去.大多数植物将在几周内死亡.由于新陈代谢缓慢、储备了大量养分,一些大树或许还能存活几十年.永久的黑暗意味着食物链断裂,所有的食草动物、食肉动物以及人类都将会慢慢灭绝.
碾子山区13078241028: 如果没有太阳~~世界会怎样... - ?
蛮泼开乐: 太阳占整个太阳系总质量的98%,体积相当于130万个地球.靠着太阳巨大的质量(万有引力),地球才能围绕太阳不停的转动.如果没有太阳,地球也不知被其它的天体吸引到哪里去了. 太阳表面温度有6000度,热量来源于其内部不停的核聚变.靠着太阳的热辐射,地球上的一切动植物才得以生存,如果太阳没有了热量,地球的温度就会下降到-268度,估计什么东西也不能生存了.