Wenn Luft zwischen Sonne und Erde wäre, wie warm würde es uns werden?

Dies ist eine wirklich schwer zu beantwortende Frage, wie Carl Witthoft anspielt. Das Hauptproblem ist, dass es keine Möglichkeit gibt, die Atmosphäre um die Sonne herum zu fummeln und sie bis zur Erde auszudehnen. Es wäre äußerst instabil und egal was passiert, das allgemeine Ergebnis wird eine Energieexplosion sein, die die Erde tötet. Und Sie können nicht wirklich sagen, dass Sie irgendeinen Zauberstab schwingen und all das verhindern werden, weil Sie dann die Physik grundlegend verändern und am Ende nicht die Frage beantworten werden, die Sie zu Beginn stellen wollten.

Ihre einzige Möglichkeit, diese Frage zu beantworten, besteht darin, sich die aktuelle Atmosphäre der Sonne anzusehen und zu versuchen, sie zu extrapolieren. Schauen Sie sich die Abbildung unten an. Dies stellt sowohl die Temperatur (durchgezogene Linie) als auch die Dichte (gestrichelte Linie) der Sonne gegenüber der Höhe von der Oberfläche dar (was die "Oberfläche" der Sonne bedeutet, ist eine ganz andere Frage). Die Temperatur an der Oberfläche der Sonne ist mickrig$5800\:\mathrm{Kelvin}$. Mit zunehmender Höhe ändert sich diese Temperatur (dh die Temperatur der Plasmaatmosphäre über der "Oberfläche" der Sonne) nicht viel. Dieser Bereich der Atmosphäre ist als Chromosphäre bekannt. Aber dann, in einer bestimmten Höhe, die als Übergangsbereich bekannt ist, steigt die Temperatur drastisch an. Es geht von ein paar tausend Grad bis zu ein paar Millionen Grad. Dieser Bereich der Atmosphäre ist die Korona. Dieser Graph schneidet bei ab$10,000\:km$aber die Atmosphäre der Sonne erstreckt sich weit über Pluto hinaus.

Hoffentlich können Sie den Punkt, auf den ich komme, voll und ganz verstehen, nämlich dass sich die Erde tatsächlich in der Atmosphäre der Sonne befindet und diese Atmosphäre wirklich heiß ist! Der Grund, warum wir natürlich nicht zu Tode gekocht werden, ist, dass die Atmosphäre unglaublich karg ist. Nur eine Handvoll Partikel pro Kubikzentimeter. Was Sie also wirklich vorschlagen, ist, die Dichte dieser Atmosphäre um einen wahnsinnigen Betrag zu erhöhen. Sie wollen es ungefähr machen$10^{20}$mal dichter! Wenn wir nur die Eigenschaften extrapolieren, wird die bereits heiße Atmosphäre der Sonne (um die Erde herum) in etwas unglaublich Heißes verwandelt. Und die enorme Dichte bedeutet, dass wir die Auswirkungen wirklich spüren werden. Die Erde wird wahrscheinlich blitzschnell verdampfen, bevor die katastrophale Explosion, auf die ich oben angespielt habe, überhaupt stattfinden kann.

Also, lange Antwort, kurz: Etwa eine Milliarde Grad .

Sorta hängt davon ab - Sie können keine Atmosphäre mit gleichmäßiger Dichte haben, um also etwas in der Nähe von einem Standardatm zu erreichen. In der Nähe der Erdumlaufbahn (die übrigens aufgrund des Luftwiderstands in erster Linie Chaos mit der Umlaufbahnstabilität anrichten würde) müsste die Dichte näher an der Sonne etwas Schreckliches sein.

Dies wäre eine ausgezeichnete xkcd-Was-wäre-wenn-Frage, wenn sie eher nach dem Motto "Welches Dichteprofil" formuliert würde; Meine sorgfältige, detaillierte Berechnung (dh aus einer unhöflichen Öffnung gezogen) legt nahe, dass eine solche Atmosphäre aufgrund der Anziehungskraft der Schwerkraft schnell in die eigentliche Sonne kollabieren würde. Ich zögere, darüber zu spekulieren, wie heiß die äußeren Bereiche aufgrund der optischen Absorption werden würden – angenommen, dass diese Atmosphäre plötzlich bei einer Gesamttemperatur im Bereich von 200 bis 300 K auftauchte und sofort damit begann, sich zu erwärmen und zu kollabieren.