Anta, genom något mirakel kommer mänskligheten att lyckas undvika ett kärnkraftkrig, fallet av en enorm asteroid, atmosfäriska intriger av supervolkanor och dödlig strålning från supernovaer som exploderade i närheten. Vi har ungefär 6 miljarder år innan dagen när solen sväller upp enligt föreskrifterna om röd gigantism och uppslukar vår planet och smälter allt till helvete. Detta är bara en till synes lång tid - apokalypsen kommer inte att hålla sig vänta så länge och kommer mycket tidigare, förutspår astrofysikerna Michael Khan och Daniel Wolf Savin från Columbia University i New York (USA) i en artikel i den populära utgåvan av Nautilus.
Vår dyster framtid på vår planet. Foto: Mark Garlick.
Till att börja med är jorden mycket tur att rotera i det elitområdet av orbitalavstånd, inom vilket flytande vatten (ett nödvändigt skick för livet i vår vanliga version) och en tillräcklig mängd koldioxid för fotosyntes kan existera. Enligt beräkningarna från vissa forskare ligger den inre gränsen för en sådan "fotosyntetisk beboelig zon" på bara 7,5 miljoner km från oss - det är cirka 5% av avståndet från jorden till solen. Och denna gräns växlar gradvis utåt, i vår riktning.
Vår stjärna är en massiv boll av gas som hålls inom sin egen tyngdkraft. I mitten av det, under förhållanden med kolossalt tryck och den högsta temperaturen, smälter vätekärnor i fyra och bildar heliumkärnor, vilket logiskt leder till en minskning av det totala antalet kärnor och en minskning av det yttre trycket i solkärnan (det är proportionellt mot antalet kärnor per volymenhet). Som ett resultat sätter de yttre lagren mer och mer tryck på stjärnans kärna, som ett resultat, inuti den, stiger trycket och temperaturen ännu mer, liksom hastigheten för kärnfusion, vilket leder till en ökning av solens ljusstyrka med 10% varje miljard år.
Som svar på den stigande värmen kastar jorden gradvis av sitt växthusbeläggning av koldioxid: temperaturökningen påskyndar kemiska reaktioner mellan vatten och silikatbergarter, under vilka CO2 sorberas från atmosfären. Så småningom kommer det att finnas så lite av det att växterna börjar dö ut.
Först försvinner de som utövar C3-fotosyntes - och det finns de flesta av dem, inklusive de viktigaste grödorna (vete, ris, korn, havre, sojabönor, potatis, jordnötter, kokosnötter, banan, bomull, de flesta träd). Detta kommer att hända om cirka 200 miljoner år, när CO2-koncentrationen sjunker till 150 ppm (för jämförelse: idag är det mer än 400 ppm). När de utrotas kommer de gradvis att ersättas av växter med C4-fotosyntes, som vissa tror har utvecklats som svar på koldioxidutarmning. De använder CO2 mer effektivt - de står för en fjärdedel av all markbunden fotosyntes, trots att de bara utgör 3% av den totala växtarten (dessa inkluderar majs, sorghum, hirs, sockerrör, vissa ogräs). Men C4-växter kommer tyvärr också att dö ut 300 miljoner år efter C3-växter,när CO2 är mindre än 10 ppm.
Tillsammans med växter och andra fotosyntetiska organismer kommer djur att börja dö ut, eftersom det inte finns några icke-biologiska syrekällor på jorden. Stora djur kvävs först, följt av små och mikroskopiska. Även om någon lyckas överleva i en syrefri atmosfär (säg, maskar) kommer inom en miljard år medeltemperaturen på planetens yta att överstiga + 45 ° C (nu + 17 ° C) - och de viktigaste biokemiska processerna under sådana förhållanden slutar helt enkelt att fungera. Du kan försöka leta efter frälsning vid polerna, men även där blir det snart för varmt. I slutändan kommer endast kemosyntetiska mikrober att finnas kvar, som inte behöver koldioxid och syre för metabolism, men förlitar sig till exempel på sulfater eller järn.
För het. Illustration: Ron Miller.
Kampanjvideo:
Och hur är det med människor? De kan inte gå in i kemosyntes. Så under de närmaste en halv miljard år måste de snabbt bli av med Zemlyashka. Under denna tid kommer emellertid förhållandena på andra planeter eller satelliter i solsystemet knappast att bli så acceptabla att leva, och att flyga utöver dess gränser är en ganska kompromisslös idé. "Om vi talar om exoplaneter, är det värt att klargöra: vi kommer aldrig att flytta dit," sa förleden den schweiziska astrofysiker Michel Mayor, en nybakad nobelprisvinnare för upptäckten 1995 av den första exoplaneten nära en solliknande stjärna (tillsammans med Didier Kelo). "Även i ett mycket optimistiskt fall - om en planet som är lämplig för livet inte är så långt borta, säg några tiotals ljusår, vilket inte är mycket, bokstavligen i grannskapet - kommer det att ta mycket tid att flyga dit." Hundratals miljoner dagar med modern teknik."Detta är fullständig galenskap," tilllade professorn. Han vet bättre.
Man kan försöka försena klimatutförandet genom att flytta jordens bana, som Khan och Savin föreslår. Till exempel, om du förstör en asteroid 100 km, som flyger nära jorden var femte tusen år, då till följd av gravitationsförändringar kommer vår bana långsamt att röra sig bort från solen på ett respektabelt avstånd - det viktigaste är att inte av misstag förstöra jorden samtidigt. Eller så bör du bygga ett gigantiskt solsegla på tyngdkrafter så att solvinden med sin fotoniska bris skjuter planeten lite längre in i den bebodda zonen - det kommer att vara möjligt att bebo där tills den slutliga svullnaden av vår röda stjärna. Ett sådant segel ska vara 20 gånger jordens diameter, men dess massa bör inte överstiga en biljon ton - det är cirka 2% av Everest. Förresten, om någon främmande civilisation redan har byggt ett sådant segel,då är det fullt möjligt att upptäcka det med samma metoder som används för att upptäcka exoplaneter.
Ett annat sätt att överleva kräver en hög nivå av utveckling av teknik för artificiell intelligens. Generellt sett kommer vår planet i framtiden att bli mycket mer gynnsam för icke-biologiskt liv. Först på grund av solens ökade ljusstyrka, som driver roboternas batterier. För det andra kommer rymdvädret att förbättras: om solen idag snurrar med en frenad dynamo, vänder sig runt sin axel på 24 jorddagar och regelbundet orsakar magnetiska stormar på vår planet, som ofta inaktiverar kommunikation, kraftsystem och orbitalsatelliter, då vid ålderdom dess rotation kommer att sakta ner och de magnetiska stormarna kommer att stanna. Roboter kommer inte att behöva oroa sig för sina utsökta mikrokretsar, och människor med ett lätt hjärta kommer att kunna ladda sina sinnen i dem för att fortsätta dra ut en jordisk existens med relativ komfort under öppet omänskliga förhållanden.
Möjligt perspektiv. Illustration: Sophia Foster-Dimino.
Men alla dessa fruktansvärda rymdutmaningar är fortfarande ganska långt borta - det finns tiotals miljoner år kvar för att ta reda på hur man kan motstå dem. På näsan finns mycket mer pressande problem av planetarisk natur - om de inte löses kommer mänskligheten inte ha en chans att leva ens tiotusen år. "Vi måste ta hand om vår planet", upprättar professor Michel Mayor med rätta. "Hon är väldigt vacker och fortfarande helt fit för livet."
Författare: Viktor Kovylin