Hoe redden we onze planeet van een steeds hetere zon?

kijkmagazine

2018-01-21 10:59:25

zon

De zon wordt steeds heter en dat gaat problemen opleveren. Deze methode zou dat moeten verhinderen, maar dan moeten we wel een flink deel van onze aardbol opofferen.

Zo aan het eind van de winter verlangen we allemaal naar een beetje meer zon, maar je kunt ook overdrijven. De ster waar de aarde omheen beweegt, wordt namelijk gaandeweg steeds heter: zo’n 10 procent per miljard jaar. Over 1 à 2 miljard jaar zal dat het leven op aarde zelfs onmogelijk maken.

Dat moeten we niet laten gebeuren, dacht Mark Wessels, natuurkundedocent aan het Texaanse Collin College. En dus besloot hij wat rekenwerk te wijden aan een manier om de aarde van de zon af te laten bewegen. Het goede nieuws: zijn methode zou in theorie moeten werken. Het slechte nieuws: daarvoor moeten we dan wel een flink deel van de aarde opofferen.

Verdampende oceanen

Een belangrijk concept in het plan van Wessels is de bewoonbare zone: het gebied rond een ster waar de temperatuur vloeibaar water mogelijk maakt. Momenteel zitten we comfortabel in de bewoonbare zone van onze zon. Maar naarmate de zon heter wordt, schuift deze zone steeds verder naar buiten – terwijl de aarde op dezelfde afstand tot de zon blijft staan. Op een gegeven moment zijn we (of liever gezegd: onze verre nazaten) daardoor beland in het deel van het zonnestelsel dat te heet is voor vloeibaar water. Gevolg: de oceanen op aarde verdampen, waarna de waterdamp de ruimte in verdwijnt.

Wat is er dan voor nodig om de aarde naar buiten te laten bewegen, met de bewoonbare zone mee? Dat vroeg Wessels zich af in een recent artikel. Daarin berekent hij eerst het vermogen dat nodig is om de baan van de aarde te verleggen. Dat blijkt rond de 4 petawatt te liggen, oftewel 4 biljard watt.

Nu is 4 biljard watt zo’n honderd keer zoveel als de aardbevolking momenteel produceert – maar in het jaar 2.000.002.018 draaien we daar waarschijnlijk onze hand niet meer voor om. Bovendien: hoe verder we de aarde van de zon af bewegen, hoe minder hard de zon met zijn zwaartekracht aan de aarde trekt en hoe minder vermogen er nodig is om de aarde nóg verder bij de zon vandaan te krijgen.

Triljoenen tonnen

Maar hoe zorgen we er dan voor dat de aarde van de zon af beweegt? Het plan van Wessels is in feite om de aarde om te bouwen tot een raket. Dat wil zeggen: als je aan de ‘achterkant’ van de aarde allemaal materie uitstoot, zal hij daar sneller van naar voren gaan bewegen. En als de aarde sneller beweegt, zal hij in een spiraalbeweging een steeds wijdere baan rond de zon krijgen.

Een aandachtspunt is dat we die materie dan wel moeten uitstoten met een snelheid hoger dan de ontsnappingssnelheid van de aarde: 11,1 kilometer per seconde. “Bij elke lagere snelheid valt de uitgestoten massa terug op aarde, waardoor het effect van de raket teniet wordt gedaan”, schrijft Wessels.

Daarnaast is er de vraag hoeveel materie we op die manier moeten uitstoten. Dat blijkt 11.400 ton per seconde te zijn – en dat miljarden jaren lang. Bevat de aarde daar wel genoeg materiaal voor? Jawel: 11.400 ton per seconde komt neer op 360 triljoen ton per miljard jaar. Een enorm getal, maar de aarde zelf weegt maar liefst 6 triljard ton. Per miljard jaar zouden we dus ‘maar’ een zestiende van de massa van de aarde de ruimte in hoeven te schieten. (En eigenlijk nog iets minder, want naarmate de aarde lichter wordt, is hij makkelijker te versnellen.)

Honderden railguns

Stel nu dat we Wessels plan daadwerkelijk willen uitvoeren, hoe pakken we dat dan aan? “Raketten kunnen we wel vergeten”, zegt Wessels. “Daarbij is de lading maar een heel klein deel van de totale massa die je lanceert. Het enige type machine dat bij mijn weten ook maar in de buurt komt van wat er nodig is om deze klus te klaren, is een enorme railgun.” Oftewel: een elektrisch ‘geweer’ dat projectielen wegschiet tussen metalen rails. Bovendien gaat één railgun niet genoeg zijn, stelt de natuurkundige. “Waarschijnlijk hebben we er honderden nodig, verspreid over de hele planeet.”

Op een gegeven moment zullen we dan wel wat anders moeten verzinnen. Over zo’n 5 miljard jaar is de zon namelijk door zijn brandstof heen, waardoor hij opzwelt tot een rode reuzenster. Daarna stoot hij zijn buitenste lagen af en krimpt hij tot een witte dwergster. Misschien dat Wessels daar ook eens wat rekenwerk aan kan wijden, zodat we voor die woelige tijden eveneens een plan hebben klaarliggen om de aarde te redden?

Bron: ArXiv.org

Beeld: iStock

Lees ook: 

KIJK 1/2018Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier.

 







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Nieuws