¿Cuánta masa adicional gana la Tierra cada día a partir de la radiación solar?

De acuerdo con esta respuesta , la energía tiene alguna masa (mínima) asociada. Por lo tanto, cuando mucha energía golpea la tierra (como la radiación solar en un período de 24 horas), ¿no debería la tierra ganar algo de masa adicional? Y si es así, ¿cuánto?

Pequeño problema: perdemos tanta energía en el espacio como ganamos, razón por la cual los océanos no están hirviendo en este momento. Aún así, puede calcular aproximadamente lo que está pidiendo; la forma típica de hacer este cálculo es buscar la constante solar Φ en Wikipedia, busque el radio de la Tierra R , la Tierra muestra una sección transversal circular hacia el Sol, así que calcule Φ   π R 2   T para cualquier tiempo T quieres, esa es la energía absorbida en ese tiempo. Luego divide por C 2 para conseguir masa.

Respuestas (2)

Hay una respuesta a su pregunta, pero no es tan significativa.

El sol golpea la tierra con 1.5 ⋅ 10 22 j de energía todos los días. Usando metro = mi C 2 encontramos que tiene una masa equivalente a 166897 kg.

Sin embargo, la Tierra en realidad no gana masa de esta manera. La Tierra también está irradiando energía al espacio, continuamente. Si asumimos el promedio, entonces la cantidad de energía que ingresa al sistema es igual a la cantidad de energía que sale del sistema. Como resultado, la tierra no gana masa con esto en absoluto. (o en su caso, es una pequeña cantidad atribuible al calentamiento global).

También ganamos alrededor de 40000 kg de polvo espacial todos los días y perdemos alrededor de 95000 kg de hidrógeno de la atmósfera. A veces se gana, se pierde algo.

¿La absorción de energía a través de la fotosíntesis aumenta la masa en absoluto?
@CalebMauer Si aumenta la energía almacenada en un objeto, su masa aumenta en consecuencia. Por supuesto, la cantidad de masa ganada allí es minúscula en comparación con la cantidad de masa ganada por las moléculas de CO2 extraídas de la atmósfera.
Wow, leí totalmente mal la pregunta y supuse que preguntaba sobre la masa de la radiación de partículas, por ejemplo, del viento solar.
@CortAmmon Mover CO2 de la atmósfera a una planta no tiene una ganancia o pérdida neta de masa para la Tierra. Dado que la energía ha quedado atrapada, esta es una pregunta razonable. ¿La energía solar atrapada de la fotosíntesis aumenta la masa de la Tierra? Esto probablemente también esté más o menos en equilibrio porque las plantas están muriendo todo el tiempo y liberando gradualmente su energía almacenada, parte de la cual escaparía al espacio.
@CJDennis Ahh, veo mi error. Cuando empezamos a hablar de la fotosíntesis, a diferencia de todas las demás formas de absorción, inmediatamente comencé a pensar desde la perspectiva de la planta, en lugar de desde la Tierra, así que respondí sobre la planta ganando masa.
@CalebMauer Para corregir mi comentario anterior, cuando la fotosíntesis captura la energía solar, se usa como energía para formar una molécula de azúcar a partir de sus componentes constituyentes. Si observara la masa de esa molécula de azúcar, es ligeramente superior a la de sus constituyentes debido a la equivalencia de masa de la energía almacenada en los enlaces del azúcar. Esto hace que la tierra sea un poco más masiva hasta que la planta o un animal que come la planta quema la molécula de azúcar. En algún momento después de eso, la energía finalmente se irradia al espacio y esa masa adicional desaparece.
Entonces, por un corto período de tiempo, la energía es capturada, aumentando la masa de la Tierra, pero finalmente encuentra la salida.
Supongo que la cantidad de energía irradiada al espacio aumenta a medida que aumenta la energía de la Tierra, lo que llevaría al sistema Sol/Tierra/Espacio al equilibrio.
@Devsman Sí. Calcular cuál es ese equilibrio podría llevar un poco de tiempo, pero podemos decir cómodamente que hay una temperatura de equilibrio, y es más caliente que la radiación cósmica de fondo y más fría que la superficie del sol. Por supuesto, en lugar de calcular, siempre podríamos medir y decir que actualmente es 61F, pero eso se siente como hacer trampa =)
@CortAmmon Physics es genial.

La Tierra no solo no retiene ninguna cantidad significativa de energía que obtiene del Sol, sino que en realidad pierde su energía térmica (al irradiar más de lo que absorbe) mientras su núcleo se enfría. La tasa de enfriamiento del núcleo se estima en alrededor de 50 teravatios, lo que se traduce en alrededor de 2 kg de masa perdida por día.

Como explica la respuesta de Cort, existen otras fuentes de ganancia/pérdida de masa que son varios órdenes de magnitud más significativas que esta pérdida de masa debida a la radiación.

> La tasa de enfriamiento del núcleo se estima en alrededor de 50 teravatios Sin embargo, ¿toda esta energía llega a la superficie?
@Josef ¿A dónde más iría? No tengo conocimiento de ningún proceso endotérmico a gran escala en el núcleo.
@ dimitry-grigoryev Leí en alguna parte que la formación de basaltos consume mucha energía, pero aparentemente no. De Wikipedia ( en.wikipedia.org/wiki/Earth%27s_energy_budget ): "Se estima que el flujo de calor geotérmico del interior de la Tierra es de 47 teravatios. [10] Esto llega a 0,087 vatios/metro cuadrado, lo que representa solo el 0,027% de presupuesto de energía total de la Tierra en la superficie, que está dominado por 173.000 teravatios de radiación solar entrante".
¿Cuánta masa adicional gana la Tierra cada día a partir de la radiación solar?
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