Содержание
Astronomy (США): каким образом прекратится жизнь на Земле?
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ
Удары астероидов, взрывы сверхновых звезд и другие бедствия — всё это вполне способно уничтожить человечество. И всё-таки через миллиард лет произойдет катастрофическое событие, которое, скорее всего, лишит Землю кислорода и уничтожит жизнь на планете Земля. К счастью, человечество за это время может что-нибудь придумать.
Эрик Бетц (Eric Betz)
Жизнь — это борьба за существование. Как полагают некоторые ученые, первые живые существа появились на Земле еще 4 миллиарда лет назад. В то время нашу планету бомбардировали гигантские каменные глыбы, летящие из космоса. Но жизнь все равно не сдавалась. На протяжении всей своей истории Земля была свидетельницей многих катаклизмов. Взрывы сверхновых звезд, удары астероидов, гигантские извержения вулканов, внезапные климатические изменения — все эти ужасающие катастрофы уничтожили бесчисленное множество самых разных проявлений жизни.
Временами эти глобальные и неоднократно случавшиеся катаклизмы даже почти полностью уничтожали большинство живых организмов на Земле.
Тем не менее жизнь всегда возвращалась: опять появляются новые виды, но затем всё повторяется заново.
Итак, что же такое должно произойти, чтобы жизнь полностью исчезла? Несмотря на то, что человечество оказалось на удивление слабоватым и субтильным, сделать нашу планету полностью безжизненной не так просто. И всё же, далее мы перечислим несколько возможных апокалиптических событий, которые окончательно и бесповоротно способны уничтожить всю жизнь на Земле, причем последний сценарий, скорее всего, неизбежен.
Гибель всего живого в результате столкновения с астероидом
66 миллионов лет назад астероид размером с город упал в Мексиканский залив. В результате для динозавров и для большинства других живых организмов, которые обитали в то время на Земле, игра была, как говорится, полностью окончена. И хотя до появления предков человека было еще очень далеко, столкновение с астероидом оказалось, пожалуй, наиболее важным событием в истории человечества.
Не будь той катастрофы, динозавры продолжали бы и дальше властвовать на Земле, а млекопитающие так бы и остались прозябать в их тени.
Однако может оказаться так, что в будущем такие случайные катастрофы не всегда пойдут во благо, ведь астероид — это погибель для всего человечества. К счастью, в ближайшее время вряд ли это произойдет. Если судить по геологическим данным о столкновениях космических объектов с Землей, то, как уверяют специалисты НАСА, примерно каждые 100 миллионов лет на Землю падает большой астероид. При этом столкновения с астероидами меньших размеров случаются постоянно. Имеются даже свидетельства того, что за последние несколько тысячелетий некоторые люди могли погибать от ударов небольших метеоритов.
Но какова вероятность того, что Земля когда-либо столкнется с астероидом, достаточно массивным, чтобы уничтожить все живое на нашей планете? Расчеты, опубликованные в журнале Nature еще в 2017 году, показывают, что для этого потребуется космический камень поистине гигантских размеров.
Для уничтожения всего живого на Земле необходимо нанести удар, в результате которого все моря и океаны буквально испарятся. Подобные мощные удары способны нанести только такие астероиды, как «Паллада» и «Веста» — самые большие в Солнечной системе. Есть свидетельства того, что планета Земля на ранней стадии своей жизни пострадала в результате столкновения большого планетоида под названием «Тейя». Однако в наши дни столкновения таких крупных космических объектов крайне маловероятны.
Смерть из-за исчезновения кислорода (деоксигенация)
Чтобы представить себе, что такое глобальная катастрофа, изменившая лик Земли, нам нужно заглянуть в далекое прошлое.
Почти 2,5 миллиарда лет назад в результате так называемой «кислородной катастрофы» на Земле появилась пригодная для жизни атмосфера, от которой зависит всё живое. Появление цианобактерий, иногда называемых сине-зелеными водорослями, наполнило земную атмосферу кислородом. В результате возникли такие условия, в которых многоклеточные формы жизни могли бы жить, а живые существа, вроде человеческих, — дышать.
Однако случаются и обратные процессы: именно по этим причинам, вероятнее всего, 450 миллионов лет назад произошло событие, которое назвали «ордовикско-силурийским вымиранием», — это одна из крупнейших фатальных катастроф на Земле. В тот раз на нашей планете внезапно произошло падение концентрации кислорода, которое растянулось на несколько миллионов лет.
Какова же была причина столь экстремального события? А дело в том, что во время ордовикского периода все ныне разрозненные континенты представляли собой единый массив под названием Гондвана. Различные формы земной жизни все еще обитали по преимуществу в океанах, однако на суше уже стали появляться растения. Затем, ближе к концу ордовикского периода, в результате резкого изменения климата суперконтинент Гондвана покрылся ледниками. Одного этого глобального похолодания оказалось достаточно, чтобы началась гибель всего живого.
Однако затем на фоне резкого падения уровня содержания кислорода наступила вторая — ускоренная — стадия вымирания живых организмов.
Ученые находят в образцах грунтов, собранных на морском дне в разных точка земного шара, подтверждения, свидетельствующие о том, что подобные резкие изменения в далеком прошлом действительно имели место. Некоторые специалисты полагают, что причиной радикального изменения свойств океанических слоев, для которых была характерна своя специфическая температура и концентрация таких элементов, как кислород, явились ледниковые массивы. И тем не менее точная причина снижения концентрации кислорода остается предметом дискуссии.
Какой бы ни оказалась истинная причина, но по некоторым оценкам во время ордовикско-силурийского массового вымирания живых организмов на Земле погибло в конечном итоге более 80 процентов всех форм жизни.
Итак, исчезновение кислорода могло происходить и раньше, однако может ли это событие повториться? В статье, опубликованной недавно в журнале Nature Communications, ученые попытались провести гипотетическое сравнение с днем сегодняшним. По их мнению, изменение климата, которое происходит в настоящее время, уже сказывается на понижении концентрации кислорода в земных океанах, угрожая исчезновением морских живых организмов.
Гибель в результате гамма-всплеска
Даже если внезапная волна глобального похолодания и спровоцировала массовое вымирание живых организмов в Верхнем ордовике, что же в первую очередь явилось причиной этого явления? На протяжении многих лет многие астрономы предполагали, что виновником мог быть какой-нибудь мощный гамма-всплеск (GRB).
Всплески гамма-излучения — это загадочные явления, которые являются, скорее всего, самыми сильными и мощными взрывами во вселенной; по мнению астрономов, эти всплески возникают в результате вспышек сверхновых. Однако (к счастью), человечеству еще не приходилось наблюдать подобную вспышку на достаточно близком расстоянии от Земли, чтобы понять, что же он представляет собой на самом деле. На данный момент гамма-всплески были замечены лишь в других галактиках.
Но если что-то подобное произойдет на просторах Млечного Пути, как это, вероятно, и случалось в прошлом, то на Земле вымрет всё живое. Гамма-всплеск, направленный в нашу сторону, длится всего какие-то десять секунд, но за столь короткое время он способен уничтожить, по крайней мере, половину озонового слоя Земли.
За последние несколько десятилетий человечество пришло к следующему выводу: даже относительно небольшое повреждение озонового слоя способно привести к разрушению естественного солнцезащитного барьера нашей планеты и, тем самым, привести к серьезнейшим последствиям. Уничтожение озона в достаточно больших количествах может нанести удар по пищевым цепочкам и уничтожить гигантское количество живых организмов.
Гамма-всплески способны полностью уничтожить все формы жизни, обитающие в верхних слоях мирового океана, которые продуцируют в настоящее время значительное количество кислорода, попадающего затем в земную атмосферу. Кроме того, гамма-лучи расщепляют атмосферный кислород и азот, после чего образуется диоксид азота, более известный как смог, из-за которого над сильно загрязненными городами зачастую не видно солнца. В результате, смог пеленой окутает всю Землю и воспрепятствует проникновению солнечных лучей, спровоцировав наступление нового ледникового периода в общемировых масштабах.
Гибель Солнца
Ни один из описанных выше катастрофических сценариев, несущих угрозу гибели для всего живого, не сравнится с той судьбой, которая уготована самой планете Земля. Вне зависимости от того, произойдет ли в будущем гамма-всплеск или не произойдет, но — всё равно примерно через миллиард лет бóльшая часть всех живых организмов на Земле в конечном итоге погибнет из-за нехватки кислорода. Эта информация представлена в другом исследовании, опубликованном в мартовском номере журнала Nature Geoscience.
По мнению ученых, наличие богатой кислородом атмосферы у Земли — это отнюдь не постоянная, а переменная величина: примерно через миллиард лет из-за солнечной активности концентрация кислорода в атмосфере резко снизится до того уровня, который имел место до наступления «кислородной катастрофы». Чтобы прийти к таким выводам, авторы исследования, объединив различные математические модели (климатические и биогеохимические), выяснили, как именно будет изменяться атмосфера по мере того, как Солнце будет стареть и выделять всё больше и больше энергии.
Ученые установили, что в конечном итоге наступит такой момент, когда весь углекислый газ в земной атмосфере распадется. В результате вымрут все растения и прочие организмы, вырабатывающие кислород и живущие за счет фотосинтеза. На Земле не останется достаточного количества живых организмов, способных поддерживать тот уровень концентрации кислорода в атмосфере, который необходим для существования человека и животных.
Точное время наступления и длительность этой эпохи (а процесс деоксигенации может занять всего 10 тысяч лет) зависит от множества различных факторов. Но, в конце концов, утверждают авторы исследования, этот катаклизм для планеты Земля неизбежен.
К счастью, у человечества есть в запасе еще миллиард лет, чтобы что-нибудь придумать.
Как закончится жизнь на Земле?
Жизнь на Земле – это единственный известный нам пример особой формы существования материи. И эта форма весьма и весьма устойчива к внешним условиям. По мнению некоторых исследователей, первые живые существа на нашей планете появились около 4 миллиардов лет назад.
В то время на нашу планету все еще падали огромные космические камни. Но жизнь все равно не погибла. На протяжении всей истории Земли с ней происходили самые разнообразные катаклизмы. Это взрывы сверхновых рядом с Землей и удары колоссальных астероидов. Это чудовищные извержения вулканов и внезапные климатические изменения. Они убили бесчисленное количество форм жизни. А иногда жизнь на Земле почти полностью исчезала…
И все же, впоследствии, она всегда восстанавливалась. Появлялись новые виды. И цикл повторялся…
Итак, что же нужно сделать, чтобы полностью убить жизнь на нашей планете? На самом деле полностью стерилизовать всю Землю очень непросто. Тем не менее это возможно…
Ниже приведены примеры событий, которые могут навсегда уничтожить всю жизнь на Земле. И, по крайней мере последнее из них, как это не печально, практически неизбежно.
Удар астероида
66 миллионов лет назад астероид размером с небольшой город упал в Мексиканский залив. Для динозавров, как и для большинства других видов, это означало, что все кончено.
И хотя наши предки в те времена еще не бегали между пальмами, это столкновение было, пожалуй, самым важным событием в истории человечества. Без этой катастрофы динозавры могли бы и дальше владеть Землей. А мы, млекопитающие, так бы и прятались до сих пор в норах и среди кустов.
Однако люди не всегда будут в выигрыше в случае наступления таких событий. Подобный астероид, гипотетически упавший на нашу планету в будущем, может легко убить всех людей на Земле. К счастью, это вряд ли произойдет в ближайшее время. Ведь если верить НАСА, достаточно крупный астероид падает на Землю примерно каждые 100 миллионов лет. Не чаще.
Так каковы шансы, что наша планета когда-нибудь столкнется с астероидом, достаточно массивным, чтобы уничтожить не просто человечество, а все живое на Земле? Результаты моделирования, проведенного в 2017 году, показывают, что для совершения такого подвига потребуется поистине гигантский космический камень. Для уничтожения всего живого на Земле потребуется удар, после которого океаны буквально испарятся.
Только такие астероиды, как Паллада и Веста, крупнейшие в Солнечной системе, подойдут для подобной цели. Они достаточно велики для того, чтобы поставить точку во всей этой истории про жизнь на Земле. И подобные события, вполне вероятно, уже происходили. Потому что есть свидетельства того, что молодая Земля однажды столкнулась с планетоидом под названием Тейя. Однако в наши дни столкновения таких крупных объектов крайне маловероятны. Разве что прилетит какой-нибудь огромный камень из-за пределов Солнечной системы.
Мощный гамма-всплеск
Ученые установили, что внезапная волна глобального похолодания спровоцировала массовое вымирание в позднем ордовике. Но что же вызвало это похолодание? Есть версия, что виновником этого события мог быть мощный гамма-всплеск (GRB).
GRB – это загадочные события, которые кажутся самыми сильными и мощными взрывами в космосе. И астрономы подозревают, что связаны они с экстремально мощными взрывами сверхновых. Однако (и, к счастью), мы еще не видели подобной вспышки достаточно близко от нас.
И поэтому до конца не понимаем, как именно это происходит. Пока что гамма-всплески наблюдались только в других галактиках.
Но если что-то подобное произойдет в Млечном Пути, (как это, вероятно, произошло в далеком прошлом) жизнь на Земле может полностью исчезнуть. GRB, направленный в нашу сторону, может длиться всего 10 секунд или около того. Но этого будет вполне достаточно. Ведь большая часть озонового слоя Земли за этот короткий период времени будет разрушена. У всех живых существ начнутся серьезные проблемы. Уничтожение озона в достаточно больших масштабах может нанести ущерб пищевым цепочкам, уничтожив огромное количество видов.
GRB гарантированно уничтожит все формы жизни, живущие в верхних слоях океана. А ведь именно они в настоящее время наполняют атмосферу Земли значительным количеством кислорода. К тому же, под воздействием гамма-лучей, атмосферный кислород и азот могут реагировать друг с другом с образованием диоксида азота. Это ядовитый красноватый газ, который будет блокировать свет Солнца.
Смог, покрывающий всю нашу планету, заблокирует солнечный свет и запустит новый глобальный ледниковый период.
Жизнь на Земле погубит Солнце
Любой из описанных выше сценариев несомненно может погубить жизнь на Земле. Но, на самом деле, этот лишь цветочки по сравнению с тем, что неизбежно ждет нашу Землю в будущем. Гамма-всплеск или астероид – это события возможные, но маловероятные. Однако есть и еще одна опасность. И она вполне реальна. Потому через миллиард лет большая часть жизни на Земле все равно умрет. Из-за нехватки кислорода. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в марте этого года.
Авторы работы предполагают, что богатая кислородом атмосфера Земли вовсе не является приятной и постоянной особенностью нашей планеты. И примерно через миллиард лет возросшая солнечная активность уничтожит почти весь атмосферный кислород. Его количество упадет до уровня, на котором оно было до Великого кислородного события. Чтобы узнать об этом, исследователи объединили известные климатические модели и модели биогеохимии.
И выяснили, что же произойдет с атмосферой Земли, когда Солнце станет старше. И начнет выделять гораздо больше энергии.
Ученые обнаружили, что, в конце концов, углекислый газ в атмосфере нашей планеты под воздействием солнечных лучей полностью исчезнет. После этого вымрут все производящие кислород растения и организмы, которые используют фотосинтез. И на нашей планете не останется живых существ, способных поддерживать насыщенную кислородом атмосферу, в которой нуждаются люди и другие животные.
Хорошо, что у человечества есть еще миллиард лет, чтобы придумать, что со всем этим делать.😁
Космические тесты
Проверь свои знания! Интересные тесты находятся здесь!
Заметели премер вопеющий бесграмотности?
Это нужно срочно исправить! Выделите нужный текст и нажмите CTRL + ENTER на клавиатуре. Спасибо за помощь!
Когда наступит конец света и каким он будет
Тренды
Телеканал
Газета
Pro
Инвестиции
РБК+
Новая экономика
Тренды
Недвижимость
Спорт
Стиль
Национальные проекты
Город
Крипто
Дискуссионный клуб
Исследования
Кредитные рейтинги
Франшизы
Конференции
Спецпроекты СПб
Конференции СПб
Спецпроекты
Проверка контрагентов
РБК Библиотека
Подкасты
ESG-индекс
Политика
Экономика
Бизнес
Технологии и медиа
Финансы
РБК КомпанииРБК Life
РБК
Тренды
Фото: Shutterstock
Жизнь на Земле появилась 4 млрд лет назад.
С тех пор планета прошла через множество катаклизмов. Ни один из них не смог уничтожить все живое, но в целом такая угроза существует. Рассказываем, каким может быть конец света
Снижение уровня кислорода
Около 2,5 млрд лет назад произошла так называемая «Кислородная катастрофа». Цианобактерии за счет фотосинтеза наполнили атмосферу Земли кислородом и создали мир, где могла развиваться и дышать многоклеточная жизнь. При этом около 450 млн лет назад произошло обратное. На планете резко упали уровни кислорода. Это привело к ордовикско-силурийскому вымиранию, второму в истории по потерям живых организмов. Причины до сих пор изучаются, но большинство ученых сходится во мнении, что главная из них — резкое изменение климата. В нашу эру похожее может произойти вновь. Более того, по некоторым оценкам, глобальное потепление уже снижает уровень кислорода в океане, становясь причиной вымирания морских животных.
Удар астероида
В 1980 году была выдвинута гипотеза, что падение астероида около 66 млн лет назад привело к вымиранию динозавров.
По предположениям ученых, астероид приземлился в районе современной Мексики. Большинство земноводных животных могли погибнуть в течение нескольких часов или дней после падения из-за резкого повышения температуры. Это столкновение могло вызвать необратимые изменения климата, повысить содержание кислоты в атмосфере и изменить состав Мирового океана. Без него люди могли никогда не появиться, а планетой правили бы динозавры, заставляя млекопитающих постоянно прятаться.
Вероятность повторения такого события крайне низка. Ежедневно на нашу планету падает около 20 астероидов. Они не несут опасности, так как в основном их размер не превышает камня, который можно удержать в ладони. По данным NASA, астероиды, которые могут уничтожить город или вызвать разрушительное цунами, сталкиваются с Землей каждые 1–10 тыс. лет. А самые крупные, диаметром 400 м, способные вызвать глобальный катаклизм, в среднем попадают на нашу планету каждые 100 тыс. лет. Полностью уничтожить жизнь могут только крупнейшие астероиды Солнечной системы: Паллада и Веста.
В ближайшее время лететь к Земле они не собираются.
Старение Солнца
По мере старения Солнце будет становиться все ярче, а Земля — получать все больше солнечной энергии. Эта энергия будет воздействовать на поверхность планеты, ускоряя выветривание силикатных пород, таких как базальт и гранит. Во время этого процесса углекислый газ вытягивается из атмосферы и через химические реакции фиксируется в минералах. Теоретически Земля должна начать остывать по мере снижения уровня углекислого газа, но примерно через 2 млрд лет этот эффект будет сведен на нет постоянно усиливающимся сиянием Солнца.
Углекислый газ, наряду с водой, — один из ключевых компонентов, необходимых растениям для фотосинтеза. При снижении его уровня некоторые виды могут вымереть. Меньший фотосинтез означает снижение производства кислорода. Его концентрация в атмосфере Земли будет снижаться, создавая кризис для всех форм жизни. В итоге она может упасть до нуля. По расчетам ученых, это произойдет приблизительно через 1 млрд лет.
Обновлено 04.08.2022
Текст
Семен Башкиров
Главное в тренде
Материалы по теме
Чем закончится жизнь на Земле?
Удары астероидов, взрывы сверхновых и другие бедствия могут уничтожить человечество. Но несмотря ни на что, катастрофическое событие через 1 миллиард лет, скорее всего, лишит планету кислорода и уничтожит жизнь.
По
Эрик Бец |
Опубликовано: пятница, 7 мая 2021 г.
ПОХОЖИЕ ТЕМЫ:
ЗЕМЛЯ | СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА | ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ
Астрономия /Роэн Келли
Жизнь устойчива. По мнению некоторых ученых, первые живые существа на Земле появились еще 4 миллиарда лет назад. В то время наша планета все еще подвергалась ударам огромных космических камней.
Но жизнь все равно продолжалась. И на протяжении всей истории Земли она видела всевозможные катаклизмы. Разрозненные судные дни — от взрывов сверхновых и ударов астероидов до мощных извержений вулканов и внезапных климатических изменений — убили бесчисленное количество форм жизни. А временами эти массовые вымирания даже уничтожали большинство видов на Земле.
Тем не менее жизнь всегда шла своим чередом. Появляются новые виды. Цикл повторяется.
Итак, что нужно, чтобы полностью убить жизнь? Что ж, оказывается, хотя человечество может быть удивительно хрупким, стерилизовать всю планету непросто. Тем не менее, ниже приведены лишь несколько возможных событий конца света, которые могут навсегда уничтожить всю жизнь на Земле — и последнее, вероятно, неизбежно.
На иллюстрации этого художника показано огромное количество энергии, высвобождаемой при столкновении астероида с планетой.
muratart/Shutterstock
Апокалипсис при столкновении с астероидом
Когда 66 миллионов лет назад в Мексиканский залив врезался астероид размером с город, для динозавров, как и для большинства других видов на Земле того времени, игра была окончена.
И хотя наши предки еще не эволюционировали, это столкновение стало, пожалуй, самым важным событием в истории человечества. Если бы не этот удар астероида, динозавры могли бы продолжать править Землей, оставив нас, млекопитающих, все еще прятавшихся в тени.
Однако люди не всегда будут на стороне победителей в таких случайных событиях. Будущий астероид может так же легко уничтожить всех людей на Земле. К счастью, вряд ли это произойдет в ближайшее время. По данным НАСА, согласно геологическим данным космических столкновений, примерно каждые 100 миллионов лет на Землю падает крупный астероид. Однако небольшие столкновения с астероидами случаются постоянно. Есть даже свидетельства того, что некоторые люди могли погибнуть в результате падения небольшого метеорита за последние несколько тысяч лет.
Но каковы шансы, что на нашу планету когда-нибудь упадет астероид, достаточно массивный, чтобы уничтожить все живое на Земле? Моделирование, опубликованное в Nature еще в 2017 году, предполагает, что для совершения такого подвига потребуется поистине гигантский космический камень.
Уничтожение всей жизни на Земле потребует удара, который буквально выкипит океаны. И только такие астероиды, как Паллада и Веста — самые большие в Солнечной системе — достаточно велики, чтобы сделать это. Есть свидетельства того, что в младенческую Землю врезался большой планетоид под названием Тейя. Но в наши дни столкновения таких крупных объектов крайне маловероятны.
Окаменелость трилобита, одного из древнейших членистоногих на Земле, выставлена в Шанхайском музее естественной истории. Трилобиты правили миром во время ордовика.
AKKHARAT JARUSILAWONG/Shutterstock
Смерть от деоксигенации
Для более вероятного представления о катаклизме, изменяющем Землю, нам нужно заглянуть в далекое прошлое.
Почти 2,5 миллиарда лет назад период, называемый Великим событием окисления, дал нам пригодную для дыхания атмосферу, от которой мы все сейчас зависим. Извержение цианобактерий, иногда называемых сине-зелеными водорослями, наполнило нашу атмосферу кислородом, создав мир, в котором могли закрепиться многоклеточные формы жизни и где в конечном итоге могли дышать такие существа, как люди.
Однако одно из величайших вымираний на Земле, событие 450 миллионов лет назад, известное как позднеордовикское массовое вымирание, вероятно, произошло потому, что произошло обратное. На планете произошло внезапное падение уровня кислорода, которое длилось несколько миллионов лет.
Что могло вызвать такое экстремальное событие? В ордовикский период континенты представляли собой одну беспорядочную массу под названием Гондвана. Большая часть жизни на Земле по-прежнему жила в океанах, но растения начали появляться на суше. Затем, ближе к концу ордовика, резкий сдвиг климата оставил суперконтинент покрытым ледниками. Одного этого глобального похолодания было достаточно, чтобы начать гибель видов.
Но затем второй импульс угасания усилился, когда уровень кислорода резко упал. Ученые видят доказательства этого сдвига в образцах морского дна, собранных со всего мира. Некоторые исследователи считают, что ледники были ответственны за коренное изменение слоев океанов, которые имеют уникальные температуры и специфические концентрации таких элементов, как кислород.
Тем не менее, точная причина падения кислорода все еще остается предметом споров.
Какой бы ни была причина, по некоторым оценкам, более 80 процентов жизни на Земле погибло во время массового вымирания в позднем ордовике.
Значит, это могло случаться и раньше, но может ли снова случиться деоксигенация? В жутком сравнении с сегодняшним днем исследователи, участвовавшие в недавнем исследовании Nature Communications , говорят, что изменение климата уже снижает уровень кислорода в наших океанах, потенциально убивая морские виды.
Яркие лучи света, называемые гамма-всплесками, могут возникать в двойных звездных системах, как показано на этом рисунке.
Уорикский университет/Марк Гарлик
Гамма-всплеск
Гашение
Даже если внезапное глобальное похолодание спровоцировало массовое вымирание в позднем ордовике, что в первую очередь привело к этому? На протяжении многих лет многие астрономы предполагали, что виновником мог быть гамма-всплеск (GRB).
Всплески — это таинственные явления, которые кажутся самыми сильными и энергичными взрывами в космосе, и астрономы подозревают, что они связаны с экстремальными сверхновыми. Однако (и к счастью) мы еще не видели вспышки достаточно близко к нам, чтобы полностью понять, что происходит. До сих пор гамма-всплески были обнаружены только в других галактиках.
Но если бы такое произошло в Млечном Пути, как это, вероятно, случалось в прошлом, это могло бы вызвать массовое вымирание на Земле. Всплеск, направленный в нашу сторону, может длиться всего 10 секунд или около того, но он все же может разрушить по крайней мере половину земного озона за этот короткий период времени. Как люди узнали за последние десятилетия, даже относительно небольшого разрушения озонового слоя достаточно, чтобы разрушить естественный солнцезащитный фильтр нашей планеты, что приведет к серьезным проблемам. Уничтожение озона в достаточно больших масштабах может нанести ущерб пищевым цепям, убив огромное количество видов.
GRB уничтожит формы жизни, обитающие в верхних слоях океана, которые в настоящее время вносят значительное количество кислорода в нашу атмосферу. И, оказывается, гамма-лучи также расщепляют атмосферный кислород и азот. Эти газы превращаются в двуокись азота, более известную как смог, закрывающий солнце над сильно загрязненными городами. Наличие этого смога, покрывающего всю Землю, блокирует солнечный свет и запускает глобальный ледниковый период.
В конце концов, излучение стареющего Солнца станет настолько интенсивным, что уничтожит кислород в атмосфере Земли.
НАСА/SDO
Конец Солнца
Любой из вышеперечисленных разрушительных сценариев, несомненно, ужасных для жизни, но лишь в малой степени хуже, чем окончательная судьба будущей Земли. Гамма-всплеск или нет, примерно через миллиард лет большая часть жизни на Земле в конечном итоге все равно умрет из-за нехватки кислорода. Это согласно другому исследованию, опубликованному в марте в журнале 9.
0003 Природа Науки о Земле.
Исследователи предполагают, что наша богатая кислородом атмосфера не является постоянной особенностью планеты. Вместо этого примерно через миллиард лет солнечная активность приведет к падению атмосферного кислорода до уровня, на котором он был до Великого события окисления. Чтобы определить это, авторы объединили модели климата и модели биогеохимии, чтобы смоделировать, что произойдет с атмосферой по мере того, как Солнце стареет и выделяет больше энергии.
Они обнаружили, что, в конце концов, Земля достигает точки, когда атмосферный углекислый газ разрушается. В этот момент вымрут производящие кислород растения и организмы, зависящие от фотосинтеза. На нашей планете не будет достаточно форм жизни, чтобы поддерживать богатую кислородом атмосферу, в которой нуждаются люди и другие животные.
Точное время начала и продолжительность процесса — процесс деоксигенации может занять всего 10 000 лет — зависит от множества факторов.
Но, в конце концов, авторы говорят, что этот катаклизм неизбежен для планеты.
К счастью, у человечества есть еще миллиард лет, чтобы придумать другие планы.
Жизнь на Земле и на всей планете встретит свой окончательный конец
На протяжении более 4 миллиардов лет земная жизнь выживала и процветала.
Этот вид с воздуха на Большой призматический источник в Йеллоустонском национальном парке — одно из самых знаковых гидротермальных явлений на суше в мире. Цвета обусловлены различными организмами, живущими в этих экстремальных условиях, и зависят от количества солнечного света, достигающего различных частей источников. Гидротермальные поля, подобные этому, являются одними из лучших возможных мест для возникновения жизни на Земле. (Фото: Джим Пико/Служба национальных парков)
Но с течением времени будущие катастрофы поразят планету Земля.
На этом разрезе показаны различные области поверхности и внутренней части Солнца, включая ядро, где происходит ядерный синтез.
Со временем область ядра, где происходит ядерный синтез, расширяется, что приводит к увеличению выхода солнечной энергии. (Источник: Wikimedia Commons/KelvinSong)
По мере того, как солнце стареет, его ядро расширяется и нагревается, увеличивая скорость ядерного синтеза.
Если ничего не поможет, мы можем быть уверены, что эволюция Солнца приведет к гибели всего живого на Земле. Задолго до того, как мы достигнем стадии красного гиганта, звездная эволюция приведет к значительному увеличению светимости Солнца, достаточному для того, чтобы вскипятить земные океаны, что, несомненно, уничтожит человечество, если не всю жизнь на Земле. Точная скорость увеличения размера Солнца, а также подробности поэтапной потери его массы до сих пор точно не известны. (Источник: Wikimedia Commons/OliverBeatson)
Еще через 1 или 2 миллиарда лет его энергия выпарит земные океаны.
Сегодня на Земле океанская вода закипает только тогда, когда в нее попадает лава или другой перегретый материал.
Но в далеком будущем для этого будет достаточно солнечной энергии, причем в глобальном масштабе. (Фото: Дженнифер Уильямс через Flickr)
Впоследствии гравитационные взаимодействия между внутренними планетами возмущают их орбиты.
Планеты стабильно движутся по своим орбитам из-за сохранения углового момента. Не имея возможности получить или потерять угловой момент, они остаются на своих эллиптических орбитах сколь угодно далеко в будущем. Однако, если они воздействуют друг на друга взаимными силами, а Солнце занимает конечный объем, действующие гравитационные и приливные силы могут привести к сценариям эволюции, настолько хаотичным, что одна или несколько из этих планет могут в конечном итоге быть выброшены. (Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения/Дж. Джорджини)
Существует небольшая вероятность того, что каждая каменистая планета, включая Землю, будет выброшена.
Когда планетарное тело получает достаточно сильное гравитационное возмущение, его орбита может стать нестабильной, что приведет к катастрофе, такой как выброс или выброс на Солнце, как показано здесь для HD 189733b, планеты, пожираемой своей родительской звездой.
(Фото: NASA/GSFC)
Через 4 миллиарда лет происходит неизбежное слияние Андромеды и Млечного Пути.
Серия кадров, показывающих слияние Млечного Пути и Андромеды и то, как небо будет выглядеть иначе, чем Земля, когда это произойдет. Это слияние произойдет примерно через 4 миллиарда лет в будущем, когда произойдет огромный всплеск звездообразования, который приведет к появлению красно-мертвой, свободной от газа эллиптической галактики: Милкдромеда. Один большой эллипс — это конечная судьба всей локальной группы. Несмотря на огромные масштабы и количество задействованных звезд, только примерно 1 из 100 миллиардов звезд столкнутся или сольются во время этого события. (Источник: НАСА; З. Левай и Р. ван дер Марел, STScI; Т. Халлас; А. Меллингер)
Несмотря на новое звездообразование, сверхновые звезды и столкновения звезд, Земля, скорее всего, не пострадала.
Примерно через пять-семь миллиардов лет Солнце истощит водород в своем ядре. Внутренняя часть сожмется, нагреется, и в конце концов начнется синтез гелия.
В этот момент солнце раздуется, испарит земную атмосферу и обуглит все, что осталось от нашей поверхности. Но даже когда произойдет это катастрофическое событие, Земля не может быть поглощена, оставаясь планетой, хотя и сильно отличающейся от того мира, который мы знаем сегодня. (Фото: ESO / Л. Кальсада)
Через несколько миллиардов лет Солнце становится красным гигантом.
Когда Солнце станет настоящим красным гигантом, Земля может быть проглочена или поглощена, но определенно будет поджарена, как никогда раньше. Венере и Мерукри не так повезет, поскольку радиус красного гиганта Солнца легко охватит оба самых внутренних мира нашей Солнечной системы, но, по оценкам, Земля будет в безопасности примерно на расстоянии от 10 до 20 миллионов миль. (Источник: Wikimedia Commons/Fsgregs)
Судьба Земли, которой суждено поглотить Меркурий и Венеру, остается под вопросом.
Когда Солнце полностью израсходует свое ядерное топливо, оно сбросит свои внешние слои в планетарную туманность, а центр сожмется в горячий компактный белый карлик.
Неясно, оттолкнет ли этот процесс Землю достаточно далеко, чтобы она не попала в центральный звездный остаток, или же наша планета погибнет во время этого процесса. (Фото: В. Перис, Дж. Л. Ламадрид, Дж. Харви, С. Мазлин, А. Гихарро)
Потеря массы звезды толкает орбиту Земли наружу; мы еще можем выжить. 9Через 19 лет последний вариант более вероятен. Однако в большинстве сценариев система Земля-Луна остается привязанной к Солнцу, когда это происходит. (Фото: Дж. Уолш и З. Левей, ESA/NASA)
Через ~10 19 лет массовые взаимодействия выбрасывают большинство звезд и солнечных систем.
Определенные конфигурации с течением времени или единичные гравитационные взаимодействия с проходящими большими массами могут привести к разрушению и выбросу больших тел из солнечных и планетарных систем. На ранних стадиях солнечной системы многие массы выбрасываются просто из-за гравитационных взаимодействий, возникающих между протопланетами, но на поздних стадиях только случайные столкновения вызывают планетарные выбросы, и они реже, чем выбросы целых солнечных систем.
. (Источник: С. Басу, Е. И. Воробьев и А. Л. ДеСуза; arXiv: 1208.3713) 926 лет. (Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех)
Труп черного карлика Солнца, наконец, поглотит остатки земного пепла: наш окончательный конец.
После того, как Солнце станет черным карликом, если ничто не вытолкнет и не столкнется с остатками Земли, в конце концов гравитационное излучение заставит нас закрутиться по спирали, разорваться на части и, в конце концов, быть поглощенным остатками нашего Солнца. (Фото: Джефф Брайант/Vistapro)
Только редкие, изолированные, выброшенные планеты останутся нетронутыми дольше.
Планеты-бродяги могут иметь разнообразное экзотическое происхождение, например, возникать из расколотых звезд или другого материала, или из выброшенных планет из солнечных систем, но большинство должно возникать из звездообразующих туманностей, как просто гравитационные сгустки, которые так и не добрались до звезды. -размерные объекты. Когда происходит событие микролинзирования, мы можем использовать свет, чтобы реконструировать массу промежуточной планеты.
(Фото: К. Пуллиам, Д. Агилар/CfA)
«В основном немой понедельник» рассказывает астрономическую историю с помощью изображений, визуальных эффектов и не более 200 слов. Меньше говори; улыбайся больше.
Через миллиард лет нехватка кислорода уничтожит жизнь на Земле.
Земля не сможет вечно поддерживать жизнь. Согласно новому исследованию Nature Geoscience, наша богатая кислородом атмосфера может просуществовать еще миллиард лет.
По мере того, как наше Солнце стареет, оно становится все более ярким, а это означает, что в будущем Земля будет получать больше солнечной энергии. Эта увеличенная энергия повлияет на поверхность планеты, ускоряя выветривание силикатных пород, таких как базальт и гранит. Когда эти породы выветриваются, углекислый газ, вызывающий парниковый эффект, вытягивается из атмосферы и в результате химических реакций запирается в карбонатных минералах. Теоретически Земля должна начать остывать по мере снижения уровня углекислого газа, но примерно через 2 миллиарда лет этот эффект будет сведен на нет постоянно усиливающимся солнечным светом.
Углекислый газ, наряду с водой, является одним из ключевых ингредиентов, необходимых растениям для осуществления фотосинтеза. С падением уровня углекислого газа будет происходить меньше фотосинтеза, и некоторые виды растений могут полностью вымереть. Меньший фотосинтез означает меньшее производство кислорода, и постепенно концентрация кислорода в атмосфере Земли будет падать, создавая кризис для других форм будущей жизни.
Итак, когда это произойдет? Чтобы выяснить это, исследователи из Японии и США использовали компьютерное моделирование для моделирования будущей эволюции циклов углерода, кислорода, фосфора и серы на поверхности Земли. Они также рассмотрели эволюцию климата и то, как поверхность Земли (кора, океаны и атмосфера) взаимодействует с недрами планеты (мантией).
Они смоделировали два теоретических сценария: планета земного типа с активной биосферой и планета без активной биосферы. Интересно, что оба сценария дали в целом схожие результаты: уровень кислорода начал резко падать примерно через 1 миллиард лет в будущем.
Это открытие предполагает, что, хотя падение уровня углекислого газа и фотосинтез растений действительно влияют на уровень кислорода, эффект этого процесса является вторичным по отношению к долгосрочным взаимодействиям между мантией и поверхностной средой. Короче говоря, именно баланс между геохимией того, какие породы входят в мантию во время субдукции (см. диаграмму ниже) и какие газы выбрасываются из мантии через вулканы, по-видимому, в основном влияет на то, как долго атмосфера Земли будет оставаться богатой кислородом.
Субдукция — это процесс погружения горных пород во внутреннюю часть Земли. Но эти породы могут уносить с собой определенные газы.
стихии / Shutterstock
Авторы исследования пришли к выводу, что наша богатая кислородом атмосфера может просуществовать еще около 1,08 миллиарда лет. Для сравнения, кислород начал накапливаться в атмосфере Земли только 2,5 миллиарда лет назад — во время Великого события окисления — и вполне вероятно, что уровень кислорода оставался довольно низким на протяжении большей части истории планеты, поднимаясь почти до современного уровня только после эволюции наземных растений около 400 миллионов лет назад.
Читать далее:
Миллиарды лет назад рост содержания кислорода в атмосфере Земли вызвал глубокое замерзание во всем мире.
Исчезновение кислорода почти наверняка ознаменовало бы конец Земли, способной поддерживать сложные, аэробно дышащие формы жизни. Хотя детали обсуждаются, и другие факторы окружающей среды играют роль, ученые давно заметили, что эволюция и излучение сложной жизни на Земле, по-видимому, связаны с периодами относительного изобилия кислорода.
Авторы этого исследования подсчитали, что общая продолжительность жизни Земли — до того, как она потеряет поверхностные воды — составляет около 7,2 миллиарда лет, но они также подсчитали, что богатая кислородом атмосфера может присутствовать только около 20–30 %. того времени.
Почему это важно? Представьте, что мы были инопланетянами в другом мире, сканирующими небеса в поисках признаков жизни, ища кислород и озон в атмосферах экзопланет.
Если бы наши инструменты проходили над Землей через 2 миллиарда лет или 2 миллиарда лет назад, мы могли бы интерпретировать ложный отрицательный результат — что у таких планет отсутствовала надежная «биосигнатура» — и продолжить наши поиски.
Некоторые экзопланеты могут казаться похожими на Землю сейчас, но не в будущем.
Юрик Питер / Shutterstock
Та же проблема стоит перед астрономами и планетологами сегодня: какие экзопланеты мы должны нацелить и что является надежной биосигнатурой инопланетной жизни? Пригодность для жизни — это не просто место вокруг звезды, а время в эволюции планеты, и мы должны осознавать, что мы ограничены тем, что можем видеть прямо сейчас.
Будущее нашей атмосферы очень похоже на ее далекое прошлое: низкое содержание кислорода, богатое метаном (если не углекислым газом) с возможностью образования органических дымок. Как предполагают авторы нового исследования, используя Землю в качестве аналога, нам, возможно, придется более широко подумать о том, какие газы искать в атмосферах экзопланет, и что нам, возможно, придется переосмыслить наши интерпретации того, на что могут указывать эти газы.