Ответьте на вопросы, страница 47 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопрос

Что произойдет на Земле, если ее расстояние от Солнца изменится?

Способно ли человечество своими действиями изменить это расстояние?

Что произойдет на Земле, если ее расстояние от Солнца изменится?

Изменение расстояния между Землей и Солнцем имело бы фатальные последствия для планеты и всех форм жизни. Экосистема и климат Земли находятся в очень хрупком равновесии, которое напрямую зависит от количества получаемой солнечной энергии. Это количество определяется законом обратных квадратов, то есть поток энергии убывает пропорционально квадрату расстояния от источника ($E \sim 1/r^2$).

Можно рассмотреть два сценария:

1. Увеличение расстояния от Солнца (Земля удаляется):

Даже небольшое увеличение расстояния привело бы к резкому снижению количества получаемого тепла и света. Это вызвало бы глобальное похолодание. Ледники начали бы наступать от полюсов к экватору, отражая все больше солнечного света (увеличение альбедо), что, в свою очередь, ускорило бы процесс охлаждения. В конечном итоге это привело бы к новому ледниковому периоду или, при более значительном удалении, к полному замерзанию океанов и превращению Земли в ледяной шар. Фотосинтез, основа жизни на планете, стал бы невозможен из-за нехватки света, что привело бы к массовому вымиранию и коллапсу пищевых цепей. Кроме того, согласно третьему закону Кеплера, орбитальный период увеличился бы, и год стал бы длиннее.

2. Уменьшение расстояния от Солнца (Земля приближается):

Приближение к Солнцу привело бы к катастрофическому росту температуры. Повышение потока солнечной радиации вызвало бы интенсивное испарение океанов. Водяной пар является мощным парниковым газом, и его избыток в атмосфере запустил бы механизм необратимого парникового эффекта, как на Венере. Температура на поверхности планеты могла бы подняться до сотен градусов Цельсия, что сделало бы существование жидкой воды невозможным. В таких условиях белковая жизнь погибла бы, а планета превратилась в раскаленную, безжизненную пустыню. Год при этом стал бы короче.

Ответ: Изменение расстояния от Солнца привело бы к глобальным климатическим катастрофам: при удалении — к всеобщему оледенению и гибели биосферы из-за недостатка тепла и света; при приближении — к выкипанию океанов, необратимому парниковому эффекту и превращению Земли в безжизненную раскаленную планету.

Способно ли человечество своими действиями изменить это расстояние?

Нет, человечество абсолютно не способно какими-либо своими действиями изменить орбиту Земли и расстояние до Солнца. Причина заключается в колоссальных масштабах массы и энергии, которые характеризуют движение планеты.

Масса Земли составляет примерно $5.97 \times 10^{24}$ кг, и она движется по орбите со скоростью около 30 км/с. Чтобы заметно изменить ее орбиту (например, на 1%), необходимо сообщить планете гигантское количество энергии. Эта энергия на много порядков — в триллионы и триллионы раз — превышает всю энергию, производимую и потребляемую человечеством за год. Даже самые мощные из когда-либо взорванных термоядерных бомб не оказали никакого измеримого влияния на орбиту Земли.

Теоретически, в далеком будущем, цивилизация могла бы попытаться изменить орбиту планеты, но это потребовало бы технологий, которые сейчас относятся к области научной фантастики:

• Гравитационный тягач: использование гравитационного поля массивного объекта (например, крупного астероида), траектория которого постоянно корректируется, чтобы он "тащил" за собой планету. Этот процесс занял бы тысячи или миллионы лет.
• Ионные двигатели планетарного масштаба: постройка на планете гигантских "масс-драйверов", которые бы постоянно выбрасывали вещество (например, часть земной коры) в космос, создавая реактивную тягу.

На сегодняшний день и в обозримом будущем ни один из этих методов не является осуществимым. Деятельность человека влияет на климат и экологию Земли, но не на ее астрономические параметры движения в Солнечной системе.

Ответ: Нет, человечество не способно своими действиями изменить расстояние от Земли до Солнца. Энергия, необходимая для изменения орбиты планеты, на много порядков превышает все технологические возможности человечества.