¿Puede la Tierra abandonar la órbita si aumenta la población de humanos y otras formas vivas?

No sé mucho sobre física, pero este parecía ser el lugar correcto para hacer mi pregunta. Me disculpo de antemano si es ridículo.

En realidad es una pregunta de dos partes:

  • Si la población de humanos y otras formas vivas aumenta, ¿eso se suma a la masa total de la Tierra?

  • Si ese es el caso, ¿podría esa masa extra ser suficiente para cambiar la órbita alrededor del Sol?

Para ilustrar el poco efecto que tenemos en la órbita de la Tierra, puede encontrar esta página útil/entretenida: what-if.xkcd.com/8
Otra lectura interesante: scitechdaily.com/earth-loses-50000-tonnes-of-mass-every-year . La Tierra gana toneladas de polvo cósmico y pierde toneladas de gases ligeros de forma continua. Aparentemente (según el enlace) el efecto neto es una pérdida.
Pista: ¿qué pasa con los cadáveres?
10 votos a favor para esto? ¿En serio?
¿No te preguntaste de dónde viene tu propia masa? ¿en serio?
Como se ha dicho, las formas de vida en la Tierra generalmente provienen de la Tierra, por lo que no cambian la masa total, en contraste con la atmósfera que se escapa al espacio, o los desechos espaciales, los asteroides o los cometas que caen sobre nosotros. Sin embargo, si cambiáramos la distribución de la masa, eso sería otra cosa. Creo que hay un xkcd What If en esto, o en todas las personas del planeta saltando a la vez, y hubo experimentos mentales en la Presa de las Tres Gargantas en China que alteran la rotación de la Tierra, lo que a su vez podría alterar la órbita un poco también. Además, hay un Stargate en algún lugar de los Estados Unidos.

Respuestas (4)

Las formas de vida están hechas de materiales ya presentes en la Tierra. Por lo tanto, el aumento de la población no alteraría la masa total del planeta y no puede afectar su órbita.

E incluso si la masa de formas de vida recién nacidas apareciera mágicamente de la nada, sería mucho más pequeña que la masa del planeta, que no tendría ningún efecto medible. El planeta gana y pierde masa en cantidades mucho mayores (algunas moléculas de aire escapan al espacio, meteoritos son capturados, etc.), y eso todavía es lo suficientemente pequeño como para ser insignificante.
Ya sabes, esta declaración tiene mucho sentido siguiendo las leyes de la física que conocemos, pero escuchar esta declaración me dejó alucinado.
Estrictamente hablando, gran parte de la energía química de los enlaces proviene indirectamente de la energía del sol y, por lo tanto, estamos ganando masa del sol. (Los enlaces químicos añaden peso). Pero, por supuesto, eso requeriría una cantidad ridícula de vida y cantidades ridículas de absorción de energía del sol.
Dado que el crecimiento general de la vida en la Tierra lleva los materiales del suelo a una altitud ligeramente superior (alrededor de 0,5 m más), ¿podríamos decir que debido a la conservación de su momento angular, la rotación de la Tierra se está desacelerando?
Además de lo que dijo @RamchandraApte sobre la masa del sol, la masa de las formas de vida estaría más lejos del centro de masa de la Tierra que si la forma de vida fuera solo una parte masiva de la Tierra y, por lo tanto, jugaría una diferencia. Similar a la idea de los rascacielos que afectan la rotación, excepto en una escala mucho más pequeña.
@ResidentBiscuit: Aquí hay otra cosa que te dejará boquiabierto. Dado que la mayor parte de la masa sólida de los árboles es carbono, y los árboles absorben solo agua y minerales traza del suelo, y los árboles absorben dióxido de carbono del aire, eso significa que los árboles no crecen del suelo, ¡crecen del aire!
@danielAzuelos: vea mi comentario anterior, ya que la mayoría de la masa para la vida proviene del aire en lugar de los materiales del suelo permanecerían aproximadamente a la misma altitud o bajarían a una altitud más baja (aire->árboles->dinosaurios->petróleo)
@slebetman Había un video de Feynman hablando sobre cómo los árboles crecen del aire en YouTube, ¡fascinante! Enlace: youtube.com/watch?v=N1pIYI5JQLE
@slebetman Buh? Los árboles están hechos de dióxido de carbono y agua (más rastros de otras cosas). El agua se absorbe del suelo, por lo que no tiene sentido afirmar que los árboles "crecen del aire". Puedes intentar argumentar que el agua cayó del aire en algún lugar en forma de lluvia, pero eso es completamente arbitrario: también se evaporó fuera del océano, así que ¿por qué no decir que los árboles "crecen del aire y del océano"?
Esto dice que los árboles tienen un 50% o más de agua mientras están vivos. @RamchandraApte: La energía química de la fotosíntesis y el metabolismo posterior a través de la cadena alimentaria se convierte principalmente en energía térmica que se irradia al espacio para mantener aproximadamente el equilibrio planetario, que yo sepa.
Además del punto de @RamchandraApte, la Tierra recoge unas pocas decenas de miles de toneladas de masa excedente cada año debido a impactos de meteoritos/interfaz con desechos espaciales aleatorios.
Dado que los árboles y el momento angular se mencionaron en los comentarios, otro dato divertido ligeramente relacionado: cuando los árboles pierden colectivamente sus hojas en otoño (y la mayoría de los árboles afectados se encuentran en el hemisferio norte, por lo que aquí hablamos del otoño del norte), hay un medible (no con su reloj de pulsera, sin embargo) aceleración de la rotación de la Tierra.

La masa se conserva (hasta cualquier pequeña contribución que tenga la desintegración nuclear a la pérdida total de masa). Toda la materia biológica se crea a partir de materiales del medio ambiente (nosotros comemos, ¿verdad?). Con la excepción de una sonda espacial ocasional, estrellas fugaces y efectos del viento solar, la tierra puede considerarse un sistema cerrado en términos de intercambio de materia. Pase lo que pase en nuestra superficie es solo una redistribución local de recursos.

Es bastante fácil calcular la energía necesaria para alejar la tierra del sol. Es casi lo mismo que la energía cinética de la tierra alrededor del sol: 2.7 × 10 33 j . Este tipo de energía es difícil de conseguir. Los planetas generalmente se mueven y cambian de órbita porque otros planetas tienen un efecto gravitatorio sobre ellos. Júpiter estaba arrojando los planetas por todos lados antes de que el sistema solar se estableciera en esta configuración. Pero... localmente, no podemos hacer nada, porque se mantiene la conservación del impulso: las fuerzas INTERNAS no pueden cambiar el producto masa*velocidad, y la masa permanece constante, al igual que la velocidad.

It's quite easy to compute the energy required to move the earth away from the sun. It's about the same as the kinetic energy of earth around the sun:¿Ser casi lo mismo es pura coincidencia?
@kasperd, No. La energía cinética necesaria para permanecer en una órbita perfectamente circular es exactamente la mitad de la energía cinética necesaria para alcanzar la velocidad de escape a esa misma altitud. Pero la órbita de la Tierra no es perfectamente circular, y por lo tanto el 'sobre'.
Si hay que creer en Wikipedia, tenemos una pérdida neta mínima de masa terrestre , sumando los efectos del aumento por la entrada de meteoritos, polvo, etc. (+40 000 toneladas/año) y la disminución por la pérdida de gas, etc. (-95 000 toneladas de hidrógeno/año). ).
Sí, estamos perdiendo un poco de masa. Marte perdió toda su atmósfera (sin campo magnético, sin protección contra el viento solar, y los gases más livianos simplemente se evaporan de todos modos). Y... también estamos recibiendo un poco de "empuje" del viento solar y la radiación. Pero... no tanto. Creo que la principal contribución a los cambios orbitales son otros planetas y el acoplamiento de mareas con el sol.
¿Podríamos decir que en general la Tierra se evapora lentamente en el espacio a través de su exosfera?
Solo las partes gaseosas, e incluso eso llevará mucho tiempo (más que la vida útil del sistema solar).
@danielAzuelos En su mayor parte, no. Cuanto más te alejas de la Tierra, menos factores externos hay, y al final todo lo que cuenta es la gravedad de la Tierra. La molécula de gas promedio no alcanza la velocidad de escape, por lo que si vuela en una dirección que se aleja de la Tierra en algún punto, eventualmente perderá impulso y simplemente retrocederá.

Como han dicho otros, la masa de la Tierra no aumenta porque estamos comiendo alimentos producidos en la Tierra. Supongamos que de alguna manera estuviéramos importando cantidades realmente grandes de alimentos extraterrestres, ¿ahora qué sucede?

  1. Asamos. Los alimentos contienen una buena cantidad de carbono. El carbono de los alimentos extraterrestres es un problema de efecto invernadero tanto como la quema de combustibles fósiles.

¿Deberíamos evitar eso de alguna manera (por ejemplo, el secuestro de carbono) y seguir creciendo?

  1. nos ahogamos Los alimentos se componen principalmente de carbono, hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno y el oxígeno se combinan para formar agua. El nivel del mar sube.

¿Deberíamos evitar eso de alguna manera (por ejemplo, importando material para construir la superficie) y seguir creciendo?

  1. Nos aplastan. Toda esa masa añadida a la Tierra aumentará su gravedad.

¿Deberíamos evitar eso de alguna manera y seguir creciendo?

  1. Nos sacuden hasta la muerte. Toda esa masa que se agrega a la Tierra bajará la órbita de la luna y por lo tanto aumentarán las mareas. Eventualmente esto causará terremotos verdaderamente catastróficos.

¿Deberíamos evitar eso de alguna manera y seguir creciendo?

  1. Nos aplastan y entierran. A medida que la luna se acerque cada vez más, eventualmente cruzará el límite de Roche y será destruida. Nuestros anillos serían mucho más magníficos que los de Saturno, pero allí arriba habría una gran cantidad de masa chocando contra sí misma. Si bien gran parte se convierte en polvo, una cantidad decente se desorbita, e incluso una pequeña porción de la luna sigue siendo una capa en la superficie.

¿Deberíamos evitar eso de alguna manera y seguir creciendo (tenga en cuenta que ahora estamos en el punto donde habrá un ligero efecto en nuestra órbita, acercándonos al sol, no alejándonos):

  1. Vamos nova. Tenemos un gran núcleo incombustible con una gran cantidad de hidrógeno (en forma de agua) en la superficie. Eso es básicamente lo mismo que una enana blanca que recolecta hidrógeno de su compañera; finalmente, el hidrógeno se enciende. (Y, sí, nuestro núcleo estaría degenerado en este punto).

¿Deberíamos evitar eso de alguna manera y seguir creciendo (y tenga en cuenta que todavía estamos orbitando más cerca, no escapando):

  1. Nos convertimos en una estrella de neutrones. No hay nada que contenga la presión, cruzamos el límite de degeneración de electrones y bajamos.

¿Deberíamos evitar eso de alguna manera y seguir creciendo (y tenga en cuenta que todavía nos estamos acercando, aunque ahora, en todo caso, el sol nos está orbitando):

  1. Nos convertimos en un agujero negro. Lo mismo, la presión de degeneración no es suficiente y vamos abajo.

¿Deberíamos evitar eso de alguna manera y seguir creciendo (y tenga en cuenta que todavía nos estamos acercando, aunque ahora, en todo caso, el sol nos está orbitando):

  1. Freímos. Nuestra creciente masa hace que el sol baje sobre nosotros al igual que nosotros hicimos que la luna bajara varios pasos atrás.

Escapar deja de significar algo en este punto.

Me sorprendería mucho si pudiéramos comer lo suficiente como para llegar a la segunda etapa de esta lista antes de que el sol envejecido haga que todo el asunto sea discutible.

Muchos otros dejaron en claro que los bebés no están hechos de materia de otro lugar. Pero si la masa de la tierra aumentara un diez por ciento por arte de magia, su órbita no cambiaría. Su impulso, su tendencia a volar hacia el espacio en línea recta, aumentaría en un diez por ciento, y la fuerza contraria de la gravedad del sol aumentaría en un diez por ciento.

¡Sí! Pero todos esos bebés mágicos tendrían un efecto significativo en la órbita de la luna. El perigeo estaría mucho más cerca y el mes lunar sería significativamente más corto. Afortunadamente, los estragos resultantes de las mareas serían insignificantes en comparación con la carga logística de mantener alimentados y aseados a ~10^23 bebés recién nacidos (¡un topo!).
¿No sería el efecto luna/tierra lo mismo que el efecto tierra/sol? El aumento de la atracción gravitacional se correspondería con el aumento de la cantidad de movimiento.