Echemos un vistazo a esto matemáticamente:

En primer lugar, eche un vistazo al presupuesto de energía de la Tierra . La radiación solar entrante es$\approx 240~\frac{\text{W}}{\text{m}^{2}} = 1.73 \cdot 10^{17}~\text{W}$total. El desequilibrio entre las entradas y las salidas se trata de$\left(0.60 \pm 0.17\right)~\frac{\text{W}}{\text{m}^{2}}$, tan relativamente insignificante. Esto significa que la Tierra irradia alrededor$1.72 \cdot 10^{17}~\text{W}$.

Los océanos de la Tierra son un importante regulador del calor para el planeta y contienen aproximadamente$1.4 \cdot 10^{21}~\text{kg}$de agua ( fuente ). Esto significa que un cambio de 1 °C en los océanos equivale a aproximadamente$6 \cdot 10^{24}~\text{J}$de energía calorífica. De esto tenemos:

Por lo tanto, la temperatura del océano tardaría un poco más de un año en descender 1 grado centígrado .

Para el propósito de la pregunta, supongamos que la mayoría del calor fácilmente disponible de la Tierra está contenido en el océano, de modo que la temperatura del océano se correlaciona directamente con la temperatura atmosférica. Esta es una simplificación excesiva, pero no demasiado (y en realidad, el suelo también almacena una cantidad significativa de calor, por lo que esto probablemente conducirá a una sobreestimación de la rapidez con la que baja la temperatura).

Este resultado significa que en realidad tendríamos bastante tiempo (del orden de años) antes de que la Tierra se volviera inhabitable. Probablemente, veríamos una caída inmediata en la temperatura de tal manera que la temperatura media se vuelva más o menos la misma que esperaríamos para la temperatura nocturna. Después de esto, veríamos una disminución más gradual correspondiente a la pérdida de calor de la Tierra debido a la radiación. Las personas en las latitudes del norte o las regiones desérticas probablemente estarían en peligro inmediato, pero las regiones tropicales probablemente permanecerían habitables durante bastante tiempo, y no corres el peligro de que la atmósfera se congele durante al menos un par de siglos.

El otro peligro inmediato sería la mortandad masiva de plantas (debido a la falta de luz solar) seguida de la mortandad masiva de animales debido a la pérdida de fuentes de alimento. La mortandad de plantas tendría un efecto secundario interesante de aumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, lo que conduciría a un efecto invernadero más fuerte y reduciría la pérdida de calor atmosférico.

Dada la pérdida de calor relativamente lenta, deberíamos tener tiempo suficiente para construir hábitats cerrados alimentados por energía geotérmica (el carbón, el petróleo y la energía nuclear también son opciones, pero si ya está bajo tierra, la geotermia es bastante conveniente). Todavía habría bajas significativas, pero los efectos a corto plazo serían al menos tan fáciles de sobrevivir como un invierno nuclear.

A más largo plazo (después de aproximadamente un siglo), los océanos eventualmente se congelarían, seguidos por la atmósfera. En este punto, la superficie sería completamente inhóspita y tendríamos que depender de los hábitats subterráneos para sobrevivir.

Entonces, dada la organización suficiente, sí, la raza humana debería poder sobrevivir.

No, si perdemos el sol, estamos acabados. Simple como eso.

1- No sabemos qué efecto tendría la honda gravitatoria sobre la rotación de la Tierra. La Tierra gira actualmente a 360° cada 24 horas. Lo que le da una velocidad de 1675 km/h ( referencia ). Cualquier diferencia repentina en esto sería bastante catastrófica y probablemente acabaría con la humanidad.

2- La luz del sol es extremadamente importante para la salud humana (y de otros mamíferos). Según el epidemiólogo Robyn Lucas de la Universidad Nacional de Australia, el análisis de la esperanza de vida frente a la enfermedad muestra que se podrían perder muchas más vidas en todo el mundo por enfermedades causadas por la falta de luz solar que por las causadas por demasiada, y no es apropiado recomendar evitar por completo la luz solar. . " Además: la esclerosis múltiple (EM) es menos frecuente en las regiones más soleadas. La exposición a la radiación ultravioleta-B de la luz solar parece ser la más importante y esto puede operar a través de la síntesis de vitamina D. ( Artículo de Wikipedia ). Y, por supuesto, no olvide que la luz solar es necesaria para la síntesis de la vitamina D, de vital importancia. (Lea tambiéneste artículo para una idea rápida de cuán esencial es la luz solar).

3- ¿Recuerdas las escalofriantes noches de invierno? Bueno, sin el sol va a ser una interminable y escalofriante noche de invierno para siempre. No se requieren matemáticas. Y esta escalofriante noche de invierno se apoderaría de la Tierra como un todo. Sin luz solar, las temperaturas caerían en picado rápidamente . La temperatura media en el espacio profundo es apenas superior al cero absoluto (-273 °C) y unos agradables 24 °C de media en la Tierra caerían drásticamente en ausencia del sol. Este es un gráfico de la profundidad del océano frente a la temperatura, presente en wikipedia.

La profundidad media del océano es de 3000 metros y la temperatura por debajo de los 1000 metros es inferior a 6°C. Además, el agua es un mal conductor de la salud y si la luna se aleja de la Tierra, se formaría rápidamente una capa de hielo en los océanos sin mareas, atrapando el calor de abajo para que no se irradie hacia el medio ambiente. Y en presencia de la luna (y las mareas), el movimiento de las capas superiores de agua rápidamente irradiaría su calor en el frío del espacio profundo. ¡Maldito si lo haces (tienes una luna) y maldito si no!

4- ¿Mencioné que la exposición a la luz solar es vital para los niños? Los niños privados del tiempo esencial bajo la luz del sol desarrollan miopía. Si sobrevivimos durante 40 años (extremadamente, extremadamente improbable), el 70% de la próxima generación de personas tendría casos graves de miopía y raquitismo. El 30% restante sería espantosamente espantoso y apenas podría alimentarse, y mucho menos trabajar activamente.

5- No podemos cultivar en ausencia de luz solar. No, no con iluminación artificial. En primer lugar, ¿cómo estableceríamos cientos de miles de kilómetros de tierras de cultivo subterráneas y fértiles cuando nosotros mismos tendríamos apenas el espacio habitable? En segundo lugar, ¿cómo vamos a proporcionar suficiente iluminación a esta enorme área? El sol proporciona a la Tierra 1575 x 10$^{18}$julios por año. Esto es varias veces mayor que el consumo combinado de energía del mundo y así es como las plantas obtienen grandes cantidades de energía gratuita. ( Referencia ). Así que no, no puedes esperar cultivar bajo tierra en ausencia de sol. En absoluto no

Conclusión

No, no podemos sobrevivir a largo plazo (más de unas pocas semanas) sin el sol.

La cantidad de tiempo que tendría la humanidad dependería en gran medida de la velocidad de la Tierra después de la honda y/o del tiempo que tarde en ocurrir la honda. Lo que hay que tener en cuenta es que el sol no se apagó, la tierra simplemente se está alejando cada vez más de él. El sol seguirá proporcionando luz y calor en cantidades cada vez más bajas a medida que aumenta la distancia que la tierra viaja desde su órbita normal.

Piense en cuánto tiempo le toma a una nave espacial alcanzar, digamos, la órbita de Marte desde la órbita terrestre. Algunas de las naves más rápidas tardarían varios meses en acercarse más, pero si está alcanzando la velocidad de escape del sistema solar, tardaría más de un año.

Si tuviera una velocidad de escape lo suficientemente lenta, tendría tiempo para implementar planes drásticos para ganar aún más tiempo para construir naves coloniales, ciudades subterráneas o submarinas, etc. Por ejemplo, podría liberar intencionalmente tantos gases de efecto invernadero como sea posible en la atmósfera. compensar el enfriamiento por un tiempo haciendo cosas drásticas como quemar todos los bosques del planeta (de todos modos iban a morir) o convertir plantas químicas en emisores masivos de gases de efecto invernadero, etc.

Además, existe la posibilidad de que la honda acerque la tierra al sol por un tiempo antes de que pase el sol y continúe escapando del sistema solar. Por lo tanto, podría tener el efecto opuesto donde la tierra se sobrecalienta por un tiempo y luego muere de muerte helada.

De cualquier manera, debería tener más de unas pocas semanas si asume que la honda no fue tan poderosa como para matar a todas las personas del planeta por sí sola.

Editar Me acabo de dar cuenta de que mencionaste décadas de advertencia. Creo que con décadas de advertencia, habría muchas más posibilidades de que la humanidad sobreviviera. Creo que verías una movilización global masiva similar a entrar en una guerra mundial, ya que cada nación comienza a trabajar en proyectos masivos para retrasar el enfriamiento, crear naves coloniales y/o pasar a la clandestinidad sin preocuparse por la contaminación ambiental. Piense en el proyecto mundial de Manhattan durante un mínimo de 20 años (período de advertencia) con un período de crepúsculo de quizás 5 años (tiempo prolongado hasta que la superficie de la tierra sea inhabitable a pesar de todas las intervenciones) con más del 90 por ciento del PIB destinado a proyectos de prevención de extinción colosal .

De hecho, hay un artículo popsci sobre exactamente esto .

Pertinente:

Dentro de una semana, la temperatura superficial global promedio caería por debajo de 0°F. En un año, descendería a -100°. Las capas superiores de los océanos se congelarían, pero en una ironía apocalíptica, ese hielo aislaría las aguas profundas debajo y evitaría que los océanos se congelen durante cientos de miles de años. Millones de años después de eso, nuestro planeta alcanzaría una temperatura estable de –400°, la temperatura a la que el calor que irradia el núcleo del planeta sería igual al calor que la Tierra irradia al espacio, explica David Stevenson, profesor de ciencias planetarias en la Universidad de California. Instituto de Tecnologia.

También pertinente:

Los humanos podrían vivir en submarinos en las partes más profundas y cálidas del océano, pero una opción más atractiva podrían ser los hábitats alimentados por energía nuclear o geotérmica. Un buen lugar para acampar: Islandia. La nación isleña ya calienta el 87 por ciento de sus hogares con energía geotérmica y, dice el profesor de astronomía Eric Blackman de la Universidad de Rochester, la gente podría seguir aprovechando el calor volcánico durante cientos de años.

Sería una existencia miserable, pero potencialmente sostenible con suficiente advertencia.

Si la humanidad quisiera sobrevivir, tendría que moverse bajo tierra. Necesitarían algún tipo de poder. Algunos que podrían durar mucho tiempo, probablemente alguna forma de energía nuclear. Probablemente podrías cultivar alimentos usando luz solar artificial. El problema principal sería quién pudo vivir en estos refugios subterráneos y quién no. La superpoblación y los recursos limitados también podrían ser un problema a largo plazo.

Pero supongo que la respuesta general a tu pregunta es sí. Siempre que tenga una fuente de energía para producir luz y calor, y plantas que crezcan bajo la luz solar artificial. Entonces sí es posible que la vida humana continuara.

¿Podría la humanidad sobrevivir?

Sí, en teoría. Probablemente hayas dado en el clavo con tu propia pregunta. Se podrían construir grandes sistemas de circuito cerrado de energía nuclear y abastecerse de combustible y otros consumibles con la tecnología actual y con suficiente antelación.

¿Sobreviviría la humanidad?

Estos tipos de refugios requerirían una gran cantidad de insumos para construir, y es seguro que la mayoría de las personas se quedarían afuera en el frío, literalmente. Considere la realidad de ser una persona en la Tierra cuando se dé esta advertencia anticipada. Es casi seguro que no estás en el grupo selecto (inteligente/rico) que será elegido para sobrevivir en los refugios. ¿Aceptaría dejar todo en su vida durante las próximas dos décadas para contribuir a un proyecto que, en su realización, ¿Literalmente te cerrará la puerta en la cara? ¿Aceptaría una calidad de vida significativamente menor a medida que las economías mundiales se desmoronan debido a que la gran mayoría de los recursos se vierten en un solo proyecto que no tiene nada que ver con las fuerzas del mercado? ¿Toda la humanidad dejaría todo frente a una muerte segura para darle una oportunidad a unos pocos elegidos? Me gustaría pensar que la humanidad es capaz de seleccionar a las mejores personas y sacrificar al resto de nosotros para darles una oportunidad, pero no estoy seguro de que funcione de esa manera. Vea la trilogía "Recuerdo del pasado de la Tierra"/"Tres cuerpos" para una exploración bastante profunda de este concepto (de un autor).

Digamos que la humanidad sobrevive, ¿entonces qué?

Probablemente tengas razón en que eventualmente la humanidad tendrá que aventurarse en el vacío en busca de recursos. Sin embargo, aún es más fácil sobrevivir en una Tierra congelada y sin sol con todos sus recursos (combustible nuclear, energía geotérmica, agua, oxígeno) que sobrevivir en el espacio profundo. Si el objetivo es llegar a un planeta nuevo y más habitable, está bien, pero la humanidad aún necesitaría encontrar un objetivo y luego vivir durante (muchas, muchas) generaciones en una nave espacial (enorme). Además, la investigación, la experimentación y la industria necesarias para desarrollar capacidades en el espacio profundo serían gigantescas. Dependiendo de cuántas personas puedan albergarse y cuál sea su situación de recursos, esto puede ser una empresa demasiado grande.

¿Asi que?

Espero no sonar demasiado pesimista aquí. Creo que la respuesta a su pregunta es un quizás muy leve. No puedo descartar de inmediato la posibilidad de supervivencia a largo plazo, pero seguro que no apostaría por ello.

Sin el sol, la humanidad ha perdido.

La razón de esto es simple: el sol alimenta todo. Sin ella, no obtenemos el calor para mantener en funcionamiento todos esos procesos que hacen que la Tierra sea el lugar que es. Primero, la atmósfera probablemente se congelaría o simplemente se volvería líquida. Entonces, cuando la Tierra esté en el vacío, los océanos ya no ayudarían en absoluto. Esto se debe a que en el vacío, el agua simplemente no quiere existir en estado líquido: si no se congela, automáticamente comienza a hervir (incluso a 1 grado Celsius).

Entonces, ya no tendríamos nada que pudiera equilibrar la temperatura. Además, tendríamos que filtrar el aire que podríamos conservar en búnkeres subterráneos o similares y en algún momento nos quedaríamos sin suministros. En este punto, la gente normal estaría muerta hace mucho tiempo.

Para concluir esto, sin duda sería un tema interesante sobre el que escribir, si no te molesta que al final del libro, todo el mundo sería una bola helada de carne y sangre congelada. Ya sabes, congelado. Ciertamente implicaría mucho frío y muerte.

Mi suposición sería que la línea de tiempo para tales eventos cosmológicos desde la detección hasta la eventual causalidad sería en décadas o un siglo. Incluso el desalojo y el lanzamiento con honda serían un proceso lento a escala humana.

A estas escalas, seríamos capaces de eliminarnos de la situación mediante bioingeniería. Probablemente no seremos de la misma especie. Otras preguntas son si la Tierra estaría sola en este viaje. ¿Habrá otros planetas, bloqueados gravitacionalmente a nosotros? Entonces, ¿podríamos convertir a Júpiter en un mini sol como en el libro de la Odisea del espacio?