Obwohl noch nie jemand die Sonne ausgeschaltet hat, gibt es einige historische Bezugspunkte.

Vulkanausbruchsdaten

Nach dem Ausbruch des Krakatau-Vulkans am 20. Mai 1883, der Asche in die Luft spuckte, die die Menge des Sonnenlichts, das die Erde erreicht, leicht verringerte:

Die globale Durchschnittstemperatur fiel im Jahr nach dem Ausbruch um bis zu 1,2 Grad Celsius. Die Wettermuster blieben jahrelang chaotisch und die Temperaturen normalisierten sich erst 1888.

Der Ausbruch des Mount Tambora am 10. April 1815 (ebenfalls in Indonesien) war der stärkste in der aufgezeichneten Geschichte:

Der Ausbruch verursachte globale Klimaanomalien, zu denen auch das als "Vulkanwinter" bekannte Phänomen gehörte: 1816 wurde aufgrund der Auswirkungen auf das nordamerikanische und europäische Wetter als "Jahr ohne Sommer" bekannt. In weiten Teilen der nördlichen Hemisphäre fielen die Ernten aus und das Vieh starb, was zur schlimmsten Hungersnot des 19. Jahrhunderts führte.

Insbesondere :

Der Ausbruch von 1815 setzte Schwefeldioxid (SO2) in die Stratosphäre frei und verursachte eine globale Klimaanomalie. Verschiedene Methoden haben die ausgestoßene Schwefelmasse während der Eruption geschätzt: die petrologische Methode; eine optische Tiefenmessung basierend auf anatomischen Beobachtungen; und die Sulfatkonzentrationsmethode für polare Eiskerne unter Verwendung von Bohrkernen aus Grönland und der Antarktis. Die Zahlen variieren je nach Methode und reichen von 10 bis 120 Millionen Tonnen.

Im Frühjahr und Sommer 1815 wurde im Nordosten der Vereinigten Staaten ein anhaltender "trockener Nebel" beobachtet. Der Nebel rötete und dämpfte das Sonnenlicht, sodass Sonnenflecken mit bloßem Auge sichtbar waren. Weder Wind noch Niederschlag zerstreuten den "Nebel". Es wurde als stratosphärischer Sulfat-Aerosolschleier identifiziert.[10] Im Sommer 1816 litten die Länder der nördlichen Hemisphäre unter extremen Wetterbedingungen, die als Jahr ohne Sommer bezeichnet wurden. Die globalen Durchschnittstemperaturen sanken um etwa 0,4–0,7 °C (0,7–1,3 °F), 4genug, um weltweit erhebliche landwirtschaftliche Probleme zu verursachen. Am 4. Juni 1816 wurden Fröste in den oberen Erhebungen von New Hampshire, Maine, Vermont und im Norden von New York gemeldet. Am 6. Juni 1816 fiel Schnee in Albany, New York, und Dennysville, Maine.[10] Solche Bedingungen traten mindestens drei Monate lang auf und ruinierten die meisten landwirtschaftlichen Kulturen in Nordamerika. Kanada erlebte in diesem Sommer extreme Kälte. In der Nähe von Quebec City sammelte sich vom 6. bis 10. Juni 1816 30 cm hoher Schnee.

Das zweitkälteste Jahr in der nördlichen Hemisphäre seit ca. 1400 war 1816, und die 1810er Jahre sind das kälteste Jahrzehnt seit Beginn der Aufzeichnungen, ein Ergebnis des Ausbruchs von Tambora im Jahr 1815 und eines weiteren möglichen VEI-7-Ausbruchs, der Ende 1808 stattfand (siehe Abbildung zur Sulfatkonzentration aus Eiskerndaten). Die Anomalien der Oberflächentemperatur im Sommer 1816, 1817 und 1818 betrugen –0,51 ° C (–0,92 ° F), –0,44 ° C (–0,79 ° F) bzw. –0,29 ° C (–0,52 ° F). 7 Neben einem kühleren Sommer erlebten Teile Europas einen stürmischeren Winter.

Diese Klimaanomalie wurde für die Schwere der Typhusepidemien in Südosteuropa und im östlichen Mittelmeerraum zwischen 1816 und 1819 verantwortlich gemacht. Die Klimaveränderungen störten den indischen Monsun, verursachten drei Missernten und Hungersnöte, die zur Ausbreitung eines neuen Cholera-Stammes beitrugen Bengalen im Jahr 1816. Viele Nutztiere starben im Winter 1816–1817 in Neuengland. Kühle Temperaturen und starke Regenfälle führten zu Missernten in Großbritannien und Irland. Familien in Wales legten als Flüchtlinge weite Strecken zurück und bettelten um Essen. In Nord- und Südwestirland war eine Hungersnot weit verbreitet, nachdem die Weizen-, Hafer- und Kartoffelernte ausgefallen war. Die Krise war schwer in Deutschland, wo die Lebensmittelpreise stark stiegen und es in vielen europäischen Städten zu Demonstrationen vor Getreidemärkten und Bäckereien kam, gefolgt von Ausschreitungen, Brandstiftungen und Plünderungen.

Ein Vulkanausbruch im Jahr 1257 n. Chr. in Lombok, Indonesien, verursachte wahrscheinlich das Little Age Age. Was auf der halben Welt passierte (wo alle Auswirkungen eher auf den Verlust des Sonnenlichts als auf die direkten Auswirkungen des Vulkans zurückzuführen waren):

Berichte aus dem Jahr 1258 berichten von einem trockenen Nebel, der zeitgenössischen Beobachtern den Eindruck einer anhaltenden Wolkendecke vermittelt. Mittelalterliche Chroniken besagen, dass der Sommer im Jahr 1258 kalt und regnerisch war, was zu Überschwemmungen und Missernten führte, wobei die Kälte von Februar bis Juni anhielt. Sowohl in Europa als auch im Nahen Osten wurden 1258-1259 Änderungen der atmosphärischen Farben, Stürme, Kälte und Unwetter gemeldet. In Europa beschädigte zu viel Regen die Ernte und verursachte Hungersnöte, gefolgt von Epidemien. Berichte über die Auswirkungen des Ausbruchs, darunter Ernteausfälle und Hungersnöte sowie Wetteränderungen, liegen für Nordwesteuropa vor. Ernteausfälle und eine Hungersnot in London wurden mit diesem Ereignis in Verbindung gebracht. Zeugen berichteten von 15.000 bis 20.000 Todesopfern in London. Matthäus Paris von St. Alban erzählt, wie bis Mitte August 1258

Angeschwollen und verwesend in Gruppen von fünf oder sechs lagen die Toten verlassen in Schweineställen, auf Misthaufen und in den schlammigen Straßen.

— Matthew Paris, Chronist von St. Albans,

Die daraus resultierende Hungersnot war so schwer, dass Getreide aus Deutschland und Holland importiert wurde. Der Preis für Mais stieg in Großbritannien, Frankreich und Italien. Während dieser Zeit kam es im Nahen Osten und in England zu Krankheitsausbrüchen. Probleme wurden auch in China, Japan und Korea registriert. Zu den weiteren Auswirkungen des Vulkanausbruchs gehört eine Mondfinsternis im Mai 1258, bei der der Mond vollständig verdunkelt wurde. Mit und nach dem Winter 1258-1259 wurden seltener außergewöhnliche Wetterbedingungen gemeldet, aber der Winter 1260-1261 war in Island, Italien und anderswo sehr streng.

Das K-Pg-Extinktionsereignis

Der relevanteste Präzedenzfall ist das K-Pg-Aussterben (früher bekannt als KT-Aussterben) vor 66 Millionen Jahren, das die Dinosaurier tötete und den Weg für Säugetiere ebnete:

[A] Ein 10 bis 15 Kilometer (6,2 bis 9,3 Meilen) großer Weltraumfelsen raste bei Chicxulub auf der mexikanischen Halbinsel Yucatán in die Erde. Die Kollision hätte die gleiche Energie wie 100 Teratonnen TNT (420 ZJ) freigesetzt, mehr als eine Milliarde Mal die Energie der Atombombenangriffe auf Hiroshima und Nagasaki.

Die Folgen des Chicxulub-Einschlags waren von globalem Ausmaß. Einige dieser Phänomene waren kurze Ereignisse, die unmittelbar auf den Aufprall folgten, aber es gab auch langfristige geochemische und klimatische Störungen, die für die Ökologie katastrophal waren. . . . Der Aufprall hätte die Photosynthese gehemmt, indem eine Staubwolke erzeugt wurde, die das Sonnenlicht bis zu einem Jahr blockierte. Darüber hinaus traf der Asteroid eine Region mit schwefelreichem Karbonatgestein, von dem ein Großteil verdampft war, wodurch Schwefelsäureaerosole in die Stratosphäre injiziert wurden, was möglicherweise die Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche um mehr als 50 % verringert hat., und hätte dazu geführt, dass Regen- und Meerwasser sauer geworden wären. Die Versauerung der Ozeane würde viele Organismen töten, die Schalen aus Kalziumkarbonat bauen. Im Brazos-Abschnitt sank die Oberflächentemperatur des Paläo-Meeres nach dem Aufprall jahrzehntelang um bis zu 7℃. Es würde mindestens zehn Jahre dauern, bis sich solche Aerosole auflösen, und würde das Aussterben von Pflanzen und Phytoplankton sowie von ihnen abhängigen Organismen (einschließlich Raubtieren und Pflanzenfressern) erklären. Einige Kreaturen, deren Nahrungsketten auf Detritus basierten, hätten eine vernünftige Überlebenschance.

Neue Studien zeigen, dass dies Massenaussterben in zuvor nicht realisiertem Ausmaß verursachte:

Die Aussterberaten sind deutlich höher als bisher geschätzt: Von 59 Arten haben vier überlebt (93 % Artensterben, 86 % der Gattungen).

Die „gute Nachricht“ ist, dass selbst ein Jahr mit einer mindestens 50%igen Verringerung der Sonnenenergiedurchdringung nicht ausreichte, um alles Leben auf der Erde auszusterben, obwohl die überwiegende Mehrheit des Lebens auf der Erde, einschließlich praktisch der gesamten „Megafauna“, ausgestorben war .

Die „schlechte Nachricht“ ist, dass ein viel kürzerer Sonnenlichtentzug, insbesondere wenn er vollständiger wäre als das KT-Ereignis, immer noch ein großes Problem darstellen würde.

Der Temperaturabfall um 7 Grad bei einer 50-prozentigen Reduzierung der Sonneneinstrahlung für ein Jahr könnte besonders nützlich sein, um die Auswirkungen einer 100-prozentigen Reduzierung der Sonneneinstrahlung auf einen kürzeren Zeitraum auf das Klima abzuschätzen. Schließlich wissen wir von den Vulkanereignissen mit geringeren Auswirkungen, dass selbst ein Temperaturabfall von 1-2 Grad für etwa ein Jahr eine große Sache ist.

Der Wärmehaushalt der Erde

Wir wissen aus der grundlegenden Thermodynamik, dass der Wärmeverlust eine Funktion der Temperaturdifferenz ist. Die Wärme, die von den Teilen der Erde abgestrahlt wird, in denen Menschen leben, wird durch die Atmosphäre vermittelt, die sich zwischen uns und dem leeren Raum befindet. Der leere Raum hat etwa 3 Grad K.

Aber die Spitze der Atmosphäre wäre auch nach dem K-Pg-Aussterben immer noch ohne Unterbrechung von der Sonne erhitzt worden - weniger dieser Wärme wäre an die Erdoberfläche gelangt, aber die Wärme auf der Oberseite die Wolken hätten immer noch die Wärmeabstrahlung in den Weltraum verlangsamt. Um zu bewerten, dass Sie den Wärmehaushalt der Erde in normalen Zeiten im Griff haben müssen :

Um den Wärmehaushalt oder die Wärmebilanz der Erde zu quantifizieren, sei die am oberen Rand der Atmosphäre empfangene Sonneneinstrahlung 100 Einheiten, wie in der beigefügten Abbildung gezeigt. Als Albedo der Erde bezeichnet, werden etwa 35 Einheiten zurück in den Weltraum reflektiert: 27 von der Wolkendecke, 2 von schnee- und eisbedeckten Gebieten und 6 von anderen Teilen der Atmosphäre. Die verbleibenden 65 Einheiten werden absorbiert: 14 innerhalb der Atmosphäre und 51 von der Erdoberfläche. Diese 51 Einheiten werden in Form von Erdstrahlung in den Weltraum abgestrahlt: 17 direkt in den Weltraum abgestrahlt und 34 von der Atmosphäre absorbiert (19 durch latente Kondensationswärme, 9 durch Konvektion und Turbulenzen und 6 direkt absorbiert). Die von der Atmosphäre absorbierten 48 Einheiten (34 Einheiten von der Erdstrahlung und 14 von der Sonneneinstrahlung) werden schließlich zurück in den Weltraum abgestrahlt. Diese 65 Einheiten (17 aus der Erde und 48 aus der Atmosphäre) gleichen die 65 Einheiten aus, die von der Sonne absorbiert werden; wodurch kein Nettogewinn an Energie durch die Erde demonstriert wird.

So geht etwa ein Drittel der normalerweise auf der Erde empfangenen Sonnenenergie sofort durch Strahlung in den Weltraum, und zwei Drittel der normalerweise auf der Erde empfangenen Sonnenenergie werden von der Atmosphäre absorbiert und landen schließlich im Weltraum, jedoch langsamer, wodurch dies verhindert wird Oberfläche nicht so viel schneller Energie verlieren.

Der Präzedenzfall der Nacht

Es wäre auch hilfreich, die typischen Unterschiede zwischen Nacht- und Tagestemperaturen zu kennen :

Wenn Sonnenenergie jeden Morgen auf die Erdoberfläche trifft, wird eine flache 1–3 Zentimeter (0,39–1,18 Zoll) Luftschicht direkt über dem Boden durch Wärmeleitung erwärmt. Der Wärmeaustausch zwischen dieser flachen Schicht warmer Luft und der kühleren Luft darüber ist sehr ineffizient. An einem warmen Sommertag beispielsweise können die Lufttemperaturen von knapp über dem Boden bis zur Hüfthöhe um 16,5 °C (30 °F) schwanken. Die einfallende Sonnenstrahlung übersteigt die ausgehende Wärmeenergie für viele Stunden nach Mittag, und das Gleichgewicht wird normalerweise zwischen 15 und 17 Uhr erreicht, aber dies kann durch eine Vielzahl verschiedener Faktoren beeinflusst werden, wie z. Wasserdampf und Feuchtigkeit auf dem Boden.

Die täglichen Temperaturschwankungen sind sehr nahe an der Erdoberfläche am größten.

Hohe Wüstengebiete weisen typischerweise die größten täglichen Temperaturschwankungen auf. Tief liegende, feuchte Bereiche haben normalerweise die wenigsten. Dies erklärt, warum ein Gebiet wie die Snake River Plain an einem Sommertag hohe Temperaturen von 38 ° C (100 ° F) und dann Tiefsttemperaturen von 5–10 ° C (41–50 ° F) haben kann. Gleichzeitig hat Washington DC, das viel feuchter ist, Temperaturschwankungen von nur 8 ° C (14 ° F); Das städtische Hongkong hat einen Tagestemperaturbereich von etwas mehr als 4 ° C (7,2 ° F).

Die Mittelung des Hochs und des Tiefs ergibt einen durchschnittlichen Temperaturunterschied von etwa 18 °C zwischen Tag und Nacht.

Der Temperaturverlust einer einzigen Nacht ohne Sonne würde sich in 36 Stunden ohne Sonnenlicht wahrscheinlich verdreifachen, sodass selbst die am besten gepufferten Gebiete 24 °C verlieren könnten und die am wenigsten gepufferten Gebiete wie Wüsten viel mehr verlieren würden, vielleicht 54 °C oder mehr , was ausreichen würde, um heiße Wüsten in gefrorene Wüsten zu verwandeln. (Kühlere Temperaturen würden auch die Verdunstung stoppen, was zu extremer Trockenheit an allen Orten führt, die auf Regen angewiesen sind, sobald die austretende Feuchtigkeit in der Luft erschöpft ist.)

Dies deutet darauf hin, dass ein Absinken der Umgebungstemperatur innerhalb von Stunden oder Tagen Chaos anrichten wird, indem Menschen, Vieh und Pflanzen Temperaturen ausgesetzt werden, die kalt genug sind, um sie durch die Exposition zu töten, während der Verlust der Photosynthese zu Hungersnöten und dergleichen führt (vorausgesetzt, die Lebensmittelvorräte sind eingeschaltet). Hand) kann Monate dauern; Schließlich haben viele Orte Wintermonate, in denen schon nichts wächst.

Fazit

Viele Menschen, Tiere und Pflanzen würden an einem einzigen Tag ohne Sonne mit einer Nacht vor und nach der Zeit ohne Sonne an Kälte sterben (im Gegensatz zu einer bloßen Verdunkelung durch Partikel in der Atmosphäre).

Ein "sicherer" Zeitraum, in dem die Sonne ausgeschaltet werden könnte, wäre deutlich weniger als 12 Stunden.

Ganze 12 Stunden ohne Sonne berauben jeden Ort auf der Erde für 24 bis 36 Stunden von der Sonne, während 4-6 Stunden in den am schlimmsten betroffenen Gebieten zu einem ununterbrochenen Sonnenentzug von nicht mehr als 18 Stunden führen würden und in vielen weniger kontinuierlichen Entzug hätten setzt. Das Aufbrechen einer kontinuierlichen Periode ohne die Sonne für nur wenige Stunden macht einen großen Unterschied im Vergleich dazu, dass die Sonne kurz vor Sonnenaufgang abschaltet und bis zum Sonnenuntergang ausgeschaltet bleibt, was den planetaren und lokalen Temperaturabfall betrifft.

Andererseits ist Paige Ksnaks Schätzung von einem Grad pro Minute wahrscheinlich zu hoch, vor allem, weil die Atmosphäre immer noch eine Decke ist, die den Wärmeverlust verlangsamen und die Temperatur der Erde puffern würde, bis sie ihre gesamte Wärme verliert, was wir wissen braucht mehr als zwölf Stunden ohne Sonneneinstrahlung passieren, weil Teile des Planeten jeden Tag so viel Zeit ohne Sonne erleben. Tatsächlich verursachen selbst nur sechs oder sieben Stunden Sonne gefolgt von einundzwanzig Stunden Dunkelheit keine Katastrophe, wenn Sie dazu bereit sind, obwohl es viel kühler wird.

Ich vermute also, dass die praktische Grenze durch Temperaturverluste aus anhaltenden, kontinuierlichen Zeiträumen ohne die Sonne getrieben wird und in der Größenordnung von 4-6 Stunden liegt, bevor schwerwiegende Folgen und Massentod folgen.

Andere schätzen die Folgen der Temperaturänderung, aber ich wollte auf eine andere Antwort der Menschheit an die GGs hinweisen:

Braucht ihr Guten wirklich die gesamte Leistung der Sonne?

Die Erde nimmt von der Sonne aus nur einen Kreis mit einem Durchmesser von 0,005 Grad ein. Sie könnten effektiv die gesamte Sonnenenergie einfangen, hinterlassen aber ein winziges Nadelloch, das auf unseren Planeten gerichtet ist, und wir wären nahezu unbeeinflusst.

Abschließend möchte ich auf den Teil eingehen, in dem Sie beschreiben:

bleiben aber relativ zueinander an stationären Punkten.
...
Allmählich erscheinen immer mehr Blätter in etwas, das wie ein Dyson-Gitter aussieht – wenn nicht der Anfang einer Dyson-Sphäre.

Objekte in einer herkömmlichen Dyson-Sphäre sind relativ zueinander nicht statisch, und sie sind relativ zu den umkreisenden Planeten oder dem Stern, den sie umgeben, nicht statisch. Sie umkreisen genau wie alles andere. Sie bestehen aus vielen separaten Schichten von Blättern, die jeweils die Sonne umkreisen.

Stellen Sie sich keinen stationären Fußball vor, bei dem jedes riesige Blatt relativ zu den anderen statisch ist. Stellen Sie sich stattdessen einen Gummibandball vor, bei dem jeder Strang aus eng beieinander liegenden winzigen Blättern besteht. Es würden einige Gezeitenkräfte von anderen Platten über und unter jeder Umlaufbahn passieren, und einige leichte Kurskorrekturen wären erforderlich, aber die Idee ist, dass es im Grunde stabil wäre, anstatt dass nicht wissenschaftlich fundierte Motoren erforderlich wären, um die Objekte statisch gegen die zu halten unglaubliche Schwerkraft der Sonne.

Stellen Sie sich auch nicht vor, dass die Blase im Fußball den gesamten Raum im Inneren einnimmt, mit Ausnahme einer winzigen Schaumlücke zwischen der Blase und den Platten - auf der halben Umlaufbahn des Merkur ist es eher wie ein Tischtennisball in einer Kugel die eine Tischtennisplatte enthalten kann.

Und die Schalenkomponenten müssen nicht durch magische Warpsprünge erscheinen – sie könnten stattdessen einen fantastischen Tanz aufführen, bei dem sie alle mit extremer Geschwindigkeit aus dem interstellaren Raum kommen, die Schwerkraft um Jupiter herum bremsen und auf chaotisch erscheinende Winkel über, unter und zielen neben der Sonne. Wir würden sie lange Zeit nicht kommen sehen, wenn sie sehr kalt wären und mit der Kante aus dem interstellaren Raum kommen würden, um Schäden durch Mikrometeoriten und interstellaren Staub zu minimieren. Nachdem sie den Jupiter umrundet hatten, würden sie schließlich durch eine scheinbar lächerliche Menge Glück durch die immer größer werdenden Wolken um die Sonne fliegen, die jedoch in Wirklichkeit eine äußerst sorgfältige, komplizierte und präzise Choreografie waren. Sie würden in der Sonnenatmosphäre (!) aerobremsen, zu ihrer Zielapoapsis zurückkehren und kreisförmig werden.

Eine Zivilisation, die zu dieser Choreografie fähig ist, sollte in der Lage sein, den Schwarm so zu gestalten, dass er immer eine winzige Lücke lässt, wo das Licht der Sonne auf die Erde scheinen kann.

Wir konnten zumindest ein paar Tage ohne allzu viele schlimme Auswirkungen auskommen.

Womit wir es hier im Wesentlichen zu tun haben, ist eine planetenweite lange Nacht; wir bekommen nachts keine direkte energie von der sonne und die wärmemenge, die von der tagesseite überströmt, ist im Grunde unbedeutend.

Es würde etwa eine Woche dauern, bis die globale Durchschnittstemperatur unter den Gefrierpunkt fällt. Typische Eiszeiten sind kälter; Wir könnten mit einer Vergletscherung rechnen, und die empfindlicheren Lebensformen hätten Schwierigkeiten, sich anzupassen, aber das Leben im Großen und Ganzen wäre in Ordnung. Den Menschen würde es gut gehen.

Das größte Problem für diese kurzfristigen Perioden ist nicht die Kälte, sondern das Pflanzensterben aufgrund von Energiemangel. Aber selbst das würde für eine Weile keine großen Auswirkungen haben. Kleine Pflanzen hätten die größten Probleme, könnten aber wahrscheinlich eine Woche oder so halten; Bäume und Sträucher können genug Energie für Monate oder sogar Jahre speichern. Algen neigen dazu, ohne Licht zu schlafen, so dass es eine Weile dauern könnte, obwohl die ozeanischen Nahrungsketten nach ein paar Wochen unterbrochen werden könnten, wenn sie sich nicht reproduzieren würden; jedoch nicht bis zum völligen Aussterben. Gemäßigte Regionen, die bereits mitten im Winter waren, könnten am besten abschneiden, da die meisten Pflanzen bereits ruhen würden (Pflanzen, die ihre Blätter verloren haben, betreiben sowieso keine Photosynthese). Die meisten Samen wären in Ordnung, selbst wenn ihre Elternpflanze abstirbt.

Ich erwarte nicht, dass wir es mit zu vielen Naturkatastrophen vom Typ Hurrikan zu tun haben; Da der Wind von der Sonne angetrieben wird, könnten wir wahrscheinlich mit weniger Stürmen rechnen. Allerdings würde es in umgekehrter Richtung Probleme geben; Keine Sonne bedeutet keine Verdunstung, was bedeutet, dass es nicht regnet. Gemäßigte Regionen können einige Wochen oder sogar Monate ohne Regen auskommen, aber Regenwälder, in denen die Pflanzen an konstante Regenfälle angepasst sind, könnten eine harte Zeit haben.

Über längere Zeiträume wären die Probleme natürlich viel größer. Wir hätten nach ein paar Monaten Schneeballbedingungen auf der Erde, was das Ende vieler Landpflanzen und aller Meeressäuger bedeuten würde. Ozeane könnten für lange Zeit, vielleicht sogar Jahre, unter dem Eis flüssig bleiben, aber mit all den toten Algen würden die meisten Meereslebewesen sowieso nach einer Weile sterben. Erdwärme und gelagerte Lebensmittel könnten es den Menschen ermöglichen, eine Weile zu überleben.

Nehmen wir also die folgenden Schätzungen an:

3 Tage: Keine ernsthaften Probleme, nur eine lange Nacht

1 Woche: Regenwälder haben Probleme wegen Regenmangels, empfindlichere Lebensformen sterben

1 Monat: Die meisten Pflanzen sind tot, Samen und vielleicht ein paar ruhende Bäume leben noch, alle bis auf die widerstandsfähigsten Tiere sterben an Kälte und/oder Nahrungsmangel, Menschen drängen sich um Vulkane und essen gelagerte Lebensmittel (zumindest keine Probleme mit der Kühlung, Rechts?)

1 Jahr: Die durchschnittliche globale Oberflächentemperatur beträgt -100 Grad, alles an Land und die meisten Meereslebewesen sind tot, Mikroorganismen, die in der Nähe von geothermischen Meeresschlote leben, und die Tiere, die sie fressen, sind in Ordnung und werden es noch viele Jahre sein. Vielleicht können einige Menschen in Tiefseelebensräumen und beim Essen von gelagerten Lebensmitteln noch eine Weile überleben.

Um eine ungefähre Vorstellung davon zu geben, wie wichtig die von der Sonne empfangene Energie für die Aufrechterhaltung der Energie (und damit des Lebens) auf der Erde ist:

Die Erde erhält etwa 1000 W/m^2 an Energie von der Sonne . Ich verwende die Zahl unten, angepasst an das Reflexionsvermögen von Wolken. Die Erdoberfläche, von der Sonne aus gesehen, kann als Kreis mit einem Radius von 6,371e6 Metern angenähert werden. Das gute alte A=pi*R^2 ergibt eine Scheibe von 1,275e14 m^2

1000 J/(sec*m^2) * 1,275e14 m^2 = 1,275e17 J/s, die die Erde von der Sonne empfängt

Die Masse der Ozeane beträgt 1,37e24 g, die durchschnittliche Tiefe beträgt 379400 cm.

1,37e24g/379400 = 3,61e18g in den oberen 1 cm des Ozeans; halb so viele, da nur die Hälfte der Erde der Sonne zugewandt ist; 1,80 bis 18 g Wasser, das der Sonne ausgesetzt ist

Spezifische Wärme von Wasser ergibt 4,184 J/g, um Wasser um 1 Grad C zu erwärmen. Wie lange dauert es, um das exponierte Wasser um 1 Grad zu erwärmen?

1,80e18g * 4,184J/g * 1s/1,275e17 = 59 Sekunden

Wenn wir also davon ausgehen, dass die Erde aus Wasser besteht (grobe Schätzung natürlich; Schmutz benötigt weniger Zeit zum Erwärmen UND weniger Zeit zum Abkühlen), erhalten Sie in nur einer Minute Sonnenlicht genug Wärme auf der Erde, um den obersten Zentimeter zu erwärmen der Ozeane um einen Grad. Klingt erstmal nicht viel? Vergessen Sie nicht, dass Sie durch das Fehlen von Sonnenlicht eine große Wärmeungleichheit erzeugen. Meeresströmungen beschleunigen sich, wenn sie versuchen, die kühlen Stellen auszugleichen. Fische in den oberen Schichten der Ozeane werden ohne die benötigte Sonnenwärme schnell sterben. Photosynthetischen Organismen wird Energie ausgehungert; Vielleicht ist es in Ordnung, wenn sie ein paar Minuten Sonnenlicht am Tag verpassen (vielleicht), aber viel mehr als das und die Populationen einer Vielzahl von Organismen werden einen Sturzflug erleben, wenn sich die Auswirkungen summieren.

Der arktische Winter zeigt, wie schnell der Planet auf eine Änderung des Inputs reagiert (was die Klimawissenschaft als „Erzwingen“ bezeichnet), obwohl, wenn Sie akzeptieren, dass CO2 das Klimamem antreibt, die Reaktionszeit um Größenordnungen langsamer sein muss als saisonale Übergänge.

Natürlich ist die Prämisse falsch, denn wenn Sie die Sonne mit einer Kugel umschließen, wird sich diese Kugel erwärmen und Energie zur Erde abstrahlen und im stationären Zustand so viel Energie emittieren, wie sie absorbiert. Wenn die Kugel "isolierend" wäre, würde sich der Raum zwischen Sonne und Kugel grenzenlos aufheizen und heiß genug werden, um die Atome, aus denen die Kugel besteht, zu ionisieren, und es würde ein Plasma wie die Oberfläche der Sonne selbst werden.

Komisch, wie diese grundlegenden Einschränkungen der Thermodynamik so oft ignoriert werden, sogar von vielen Wissenschaftlern ...

Die Menschheit würde bestehen bleiben, bis uns die Nahrung oder die Dinge zum Verbrennen ausgehen, je nachdem, was zuerst eintritt, aber das könnte Jahrhunderte dauern, obwohl die ersten paar Milliarden Menschen und der Großteil der restlichen Biomasse des Planeten innerhalb von Wochen sterben würden. Gefrorene, tote Biomasse wird Jahrzehnte bis Jahrhunderte überdauern, sodass Nahrung und Brennstoff für diejenigen verfügbar bleiben, die für lange Zeit bleiben.

Um euch eine Perspektive zu geben:

Im Winter beträgt die effektive Sonneneinstrahlung in den oberen Breiten 50 %. Wenn Sie schon einmal im Winter in nördlichen Ländern waren, wissen Sie, dass es in kalten Perioden bis zu -40 ° C warm werden kann.

Was würde passieren, wenn die Sonne „ausgeschaltet“ würde? Für kontinentale Standorte wäre es schlimmer als im Winter, die Temperaturen werden in weniger als einer Woche unter -100 ° C fallen.

In einer Meeresregion sanken die Temperaturen nach 21 Stunden um 4,4 °C oder 5 °C pro Tag. Nach einer Woche wäre es also ein Temperaturabfall von etwa 35,2 ° C

Im Landesinneren beträgt der Temperaturabfall nach dem Verlust des Sonnenlichts etwa 6 ° C in 9 Stunden oder 16 ° C pro Tag. Nach einer Woche wäre es etwa ein Verlust von 112 ° C.

Meeresregionen haben mehr Glück, das Meer speichert viel Wärme. Normalerweise ist die Meerestemperatur ein Gradient vom heißesten oben zum kältesten unten (mit Ausnahme von Rissen und Schlote). Aber wenn die Sonne dunkel wird, kehrt sich der Gradient um. Heißes Wasser wird immer noch aufsteigen, aber es wird immer noch schnell genug abkühlen, so dass es nahe der Oberfläche gefriert. Anders als die meisten Leute vermuten, werden die Ozeane nicht in der Lage sein, ihre gesamte Wärme effektiv abzugeben, da sich an der Oberfläche eine dicke Eiskruste bildet, sobald die Wasseroberflächentemperatur unter -5 ° C fällt, die Wärmeübertragung blockiert und als isolierender Schild wirkt . Auch wenn die meisten Ozeane unter der Oberfläche noch eine ganze Weile flüssig bleiben, wird das maritime Leben aufgrund des Mangels an Sonnenlicht und Nahrung schnell aussterben.

Kurz gesagt, tropische Regionen haben höchstens einen Tag Zeit, bevor sie irreversible Schäden erleiden. Arktische Regionen könnten als konservative Schätzung 3-4 Wochen haben, da die meisten Lebensformen dort die Fähigkeit haben, lange Eiszeiten zu überleben. Aber erwarten Sie, dass Eisbären und Pinguine aussterben.

Ähm ... da Wissenschaftler noch nie Experimente zum Ausschalten der Sonne in einem Labor durchgeführt haben, kennen wir die genauen Auswirkungen nicht. Aber ich kann mir einige nachteilige Veränderungen vorstellen.

1- Die Sonne ist unsere primäre Quelle für Wärme und Licht. Wenn Sie die Sonne 30 Minuten lang ausschalten, sinken die Temperaturen auf den Nachtseiten so weit, dass das Wasser gefriert. Wir sprechen hier von äquatorialen Regionen.

2- Erwarten Sie auch einige extrem bösartige, riesige Wirbel, die sich aufgrund des plötzlichen Luftdruckunterschieds bilden, wenn die Sonne untergeht. Wir sprechen von Stürmen wie auf Neptun. Sie wollen diese nicht bekommen. Ein solcher Wirbel (wenn die Windgeschwindigkeiten neptunische Sturmgeschwindigkeiten erreichen) würde leicht alle Spuren menschlicher Besiedlung in seiner Region auslöschen. Auch => vergessen Sie alle Wildtiere und Wälder in der Region.

3- Das Leben im Ozean wird irreparabel leiden. Das Abschalten der Sonne für eine Stunde täglich hat immense Auswirkungen auf das Phytoplankton, das sich wiederum in die gesamten marinen Nahrungsnetze ausbreiten würde.

4- Auch der zirkadiane Rhythmus aller komplexen Lebewesen wäre stark gestört.

Fazit: Es ist sehr sehr schlecht, die Sonne auszuschalten. Wir wissen nicht genau, was dies bewirken würde, aber selbst das Abschalten der Sonne für eine Stunde täglich über längere Zeiträume (für ein paar Monate) hätte langfristige und irreparable Folgen für Klimamuster und Ökologie.

Ich denke, Antworten, die eine "ausgeschaltete" Sonne mit einer verlängerten Nachtzeit gleichsetzen, sind falsch. Die Erde wird IMMER von der Sonne erwärmt. Es ist 24/7 365 (366 im Schaltjahr) Energie. Selbst wenn sich Ihre Seite des Planeten auf der der Sonne entgegengesetzten Seite befindet, wird Ihnen von der Tagseite durch Winde eine enorme Menge an Energie zugeführt. Wenn die Sonne "ausgeschaltet" ist, bekommt man das nicht.

Ich schätze, es dauert bestenfalls Minuten, bevor einige negative Auswirkungen bemerkt werden und größere Aussterben in weniger als einem Tag.

Der erste Kommentar, den ich nicht erwähnt habe, ist, dass die Verluste sofort steigen werden. Menschen, die auf Tageslicht angewiesen sind, werden in Dunkelheit getaucht und einige werden daran sterben. Der zweite Punkt ist, dass der Sonnenfluss im Laufe des Sonnenzyklus um ~0,1 % variiert. Es ist nicht vernünftig, dass die 0,00002%, die zu irgendeinem Zeitpunkt auf die Erde fallen, die Reaktion des GG auf die BGs beeinflussen oder brechen würden. Der dritte Punkt (den Sie wahrscheinlich kennen) ist, dass die Physik hinter Ihrer Dyson-Sphäre ernsthaft aphysisch ist und Technologien und Materialien erfordert, die dem widersprechen, was wir (meinen) über Wissenschaft wissen.

Schätzen:

Wenn es uns hauptsächlich darum geht, irreversible Klimaänderungen zu vermeiden, dann kann die Sonne etwa 200 Tage lang abgeschaltet werden. Dies ist eine niedrige Schätzung, und etwas längere Zeiten wären wahrscheinlich in Ordnung. Wenn die Sonne jedoch etwa ein Jahr lang ausgeschaltet ist, dann wird die Erde wahrscheinlich in einen „Schneeballzustand“ eintreten, in dem die Ozeane zugefroren und der Boden mit Schnee bedeckt ist. In einem Schneeballzustand ist die Oberfläche, selbst wenn die Sonne wieder eingeschaltet wird, weiß und reflektierend, sodass Sonnenlicht sie nicht wieder aufwärmen kann. Dies könnte zu einer dauerhaften Vereisung führen.

Berechnungen:

Dies basiert auf einer ungefähren Schätzung der Größenordnung, sodass die Antwort um den Faktor zwei oder so abweichen könnte.

Wenn die Ozeane gefrieren, dann wird die Erde in einen stabilen „Schneeball“-Zustand eintreten, von dem es fast unmöglich ist, sich davon zu erholen, weil Eis Sonnenlicht reflektiert, und selbst wenn die Sonne wieder eingeschaltet wird, wird es nicht effizient sein, die Erde wieder aufzuwärmen .

Da Wasser eine sehr hohe Wärmekapazität hat, speichern die Ozeane den größten Teil der Oberflächenwärme der Erde. Der tiefe Ozean vermischt sich jedoch nicht sehr gut mit der Oberfläche. Die Ozeane haben eine winddurchmischte Schicht, die im Durchschnitt etwa 50 Meter tief ist und eine nahezu gleichmäßige Temperatur aufweist. Wasser unterhalb dieser Schicht ist mehr oder weniger thermisch von der Oberfläche isoliert und beeinflusst die Berechnung nicht.

Damit die Ozeane zu gefrieren beginnen, müsste die winddurchmischte Schicht von ihrer derzeitigen Durchschnittstemperatur (etwa 16 Grad C) auf die Gefriertemperatur des Meerwassers (etwa -2 Grad C) abgekühlt werden.

Die winddurchmischte Schicht ist etwa 50 Meter tief, so dass jeder Quadratmeter Ozean 50 Kubikmeter Wasser entspricht. Die Wärmekapazität von Wasser beträgt etwa 4200 J pro kg pro Grad C, sodass beim Abkühlen von 50 Kubikmetern Wasser um 18 Grad C ein Verlust von (50 m^3) x (1000 kg/m^3) x (4200 J/kg) erforderlich ist Grad C) x (18 Grad C) = etwa 3,8 Milliarden Joule.

Die Wärmeverlustrate pro Flächeneinheit ist proportional zur vierten Potenz der Temperatur (Stefan-Boltzmann-Gesetz). Die Erde hat jedoch eine Atmosphäre, die als thermische Decke fungiert, daher ist die richtige zu verwendende Temperatur nicht die Oberflächentemperatur, sondern die "effektive Temperatur" aus dem Weltraum gesehen, die für die Erde etwa -21 Grad C oder (273 - 21) = 252 Kelvin. Unter Verwendung des Stefan-Boltzmann-Gesetzes strahlt die Erde bei:

Sigma T^4 = (5,7 x 10^-8 W / m^2 K^4) x (252 K)^4 = 230 W / m^2.

Somit verliert jeder Quadratmeter Oberfläche 230 Joule Energie pro Sekunde. Normalerweise wird dies durch die von der Sonne empfangene Wärme ausgeglichen, aber wenn die Sonne ausgeschaltet wird, kühlt dieser Wärmeverlust ab und gefriert schließlich die Oberfläche. Die Ozeane beginnen zu gefrieren, wenn sie etwa 3,8 Milliarden Joule pro Quadratmeter verloren haben, was (3,8 x 10^9) / 230 = 16,5 Millionen Sekunden = 190 Tage dauern wird.

Jetzt, in Wirklichkeit, wenn die Erde abkühlt, wird sie etwas langsamer Wärme verlieren, also wird diese Zeit etwas länger sein. Außerdem ist die Eiskruste zunächst dünn und könnte leicht schmelzen und braucht einige Zeit, um sich zu einer stabilen Dicke zu entwickeln. 190 Tage sind also eine sichere Untergrenze. Wenn die Zeit jedoch verdoppelt wird, wird die Wahrscheinlichkeit eines "Schneeballzustands" sehr hoch.

Also planen die Außerirdischen, die Sonne auszuschalten, die technisch gesehen ein explodierender Stern ist?

Wenn die Sonne ausgeht, sollten wir uns meiner Meinung nach mehr Sorgen um ein Ereignis im Zusammenhang mit der Schwerkraft machen als um genug Energie, um unseren kleinen Planeten auf einer idealen Temperatur zu halten. Die G-Wellen würden höchstwahrscheinlich unsere Atmosphäre zertrümmern und den Planeten umkrempeln. Dies wäre ein interessantes Ereignis, um es live zu sehen!

Stellen Sie sich unser Sonnensystem als einen einfachen Kreis mit der Sonne in der Mitte vor. Stellen Sie sich dann eine Kiste vor, die den Kreis umgibt, was dieser "Sonnenschild" wäre, von dem die Außerirdischen sprechen. Stellen Sie sich dann das gleiche Bild vor, nur keine Sonne. Das bedeutet natürlich, die Farbe, die Energie und die Schwerkraft wegzunehmen ... und dann dasselbe Bild aufzunehmen, wobei die Sonne wieder eingeschaltet wird und alles in der Kiste aufgrund der Änderung der Schwerkraft durcheinander gebracht wird.

Und dann besteht das andere Problem darin, einen explodierenden Stern dazu zu bringen, sich wieder "einzuschalten". Haben Sie versucht, ein abgebranntes Streichholz neu zu entzünden? Es ist nicht das gleiche.

Ich würde die Geschichte ändern.