Как и когда погибнет земля
8 самых вероятных сценариев гибели Земли с научной точки зрения
Жизнь существует на Земле только благодаря хрупкому и поистине невероятному балансу.
Наша атмосфера, близость к солнцу, и бесчисленное множество других невероятных совпадений не только позволяют живым существам жить и развиваться, но и процветать.
Но все хорошее когда-нибудь да заканчивается.
Хотя жизнь здесь может просуществовать еще несколько миллиардов лет, но в зависимости от того, что происходит на нашей планете и в галактике, конец света также может произойти в любое время, даже завтра.
Вот несколько научных теорий, предвидящих уничтожение всего живого на Земле и гибель самой планеты.
1) Расплавленное ядро Земли может остыть
Земля окружена защитным магнитным щитом, называемым магнитосферой.
Этот щит образуется благодаря вращению Земли. Магнитное поле создаётся током, который генерируется в жидком проводящем веществе ядра планеты, находящемся в движении.
Магнитосфера отражает губительную космическую радиацию. Но если ядро остынет, исчезнет магнитосфера — наша защита от солнечных ветров, которые постепенно развеют атмосферу Земли по всему космосу.
2) Солнце может начать умирать, расширяясь при этом
Солнце и расположение Земли по отношению к этой звезде, пожалуй, один из самых важных критериев сохранения всего живого.
Но Солнце — это звезда, а звезды умирают.
Ученые считают, что Солнце уже проделало половину своего жизненного пути и, когда весь водород в недрах Солнца будет преобразован в гелий, начнется процесс смерти космического тела. Именно тогда из-за более активных реакций, которые будут происходить на Солнце, Землю либо притянет к Солнцу и всё на ней попросту сгорит или испарится, либо расширение Солнца заставит Землю сойти с орбиты и дрейфовать по космосу, где она быстро замерзнет без солнечного света.
3) Земля может сойти со своей орбиты
Причиной этому может быть планета-странник, дрейфующая в космосе. Если такая планета «забредет» в нашу Солнечную систему и приблизится к Земле, она может нарушить ее орбиту. А изменение орбиты может привести к тому, что условия жизни на нашей планеты станут экстремальными и смертоносными, аномальный холод будет сменяться обжигающей жарой.
Сойдя со своей орбиты, Земля может столкнуться с другой планетой нашей Солнечной системы, например Венерой или Меркурием. Планета-странник и вовсе может вытеснить Землю за пределы Солнечной системы, и тогда Земля сама превратится в безжизненный ледяной шар, еще одну блуждающую планету.
4) Столкновение с другой планетой
Планета-странник может не просто приблизиться к Земле и сместить ее с орбиты, но и столкнуться с ней.
Около 4,5 миллиарда лет назад, одна маленькая планета врезалась в планету побольше, в результате чего и сформировались Земля и Луна.
Новое столкновение привело бы к тому, что Земля расплавилась бы. Новая сформировавшаяся планета со временем бы остыла, но осталась бы она пригодной для жизни, не известно.
5) Астероиды могут разбомбить нашу планету
Эти глыбы из космоса действительно обладают весьма разрушительной силой. По одной из теорий, именно падение астероида стало причиной гибели динозавров. Но чтобы уничтожить всю планету, нужен настоящий астероидный дождь.
В истории Земли уже был период, когда падения астероидов были столь интенсивными, что океаны кипели в течение целого года.
Выжить тогда смогли только самые жароустойчивые одноклеточные микробы. Такие температуры явно не для высших форм жизни.
6) Земля может быть поглощена блуждающей черной дырой.
Мы знаем о черных дырах совсем немного, но известно, что они настолько плотные, что даже свет не может пройти сквозь них.
Ученые полагают, что существует около десяти миллионов черных дыр в одной лишь галактике Млечный Путь. Как и звезды, они медленно вращаются, и могут мигрировать по всему космосу. А следовательно, одна из таких черных дыр может попасть на орбиту нашей планеты и затянуть ее в небытие – вместе с нами.
7) Атмосфера Земли может быть уничтожена гамма-вспышками.
Эти вспышки возникают в результате взрыва звезд, когда они умирают. При этом выделяется энергия такой мощности, что ее хватило бы для уничтожения озонового слоя, Земля бы подверглась такому колоссальному облучению, что это вызвало бы стремительное глобальное похолодание.
8) Вселенная разлетится на куски из-за «большого взрыва»
Согласно этой теории, сила, называемая темной энергией, толкает частицы вселенной друг от друга все быстрее и быстрее.
Если это ускорение продолжится, то сила, которая многие миллиарды лет держала атомы вместе, исчезнет, и все материальное начнет растворяться, точнее, превратится в излучение.
Правда, если новый «большой взрыв» неизбежен, кто знает, какие последствия он принесет.
Наша цивилизация может исчезнуть уже в 2050 году
Истории о конце света стары как мир. Попробуйте вспомнить сколько раз за последние годы мир должен был кануть в небытие. Полагаем, случаев наберется немало. От предсказаний Нострадамуса о конце всего сущего в августе 1999 года, до пророчества календаря Майя о конце времен в 2012 году и падения на Землю таинственной планету Нибиру в любой момент. Но может ли быть так, что мы с вами настолько привыкли к историям о конце света, что больше не воспринимаем их всерьез? Недавно ученые опубликовали исследование, результаты которого гласят, что наша цивилизация достигнет точки невозврата уже к 2050 году. По словам ученых, ситуация намного хуже, чем мы можем себе представить.
Человечество может исчезнуть в 2050 году
Сколько лет у нас осталось?
Ситуация такова, что речь идет о самом пугающем научном отчете на сегодняшний день. Ученые аналитического центра Breakthrough: National Centre for Climate Restoration провели анализ, по результатам которого предлагают предпринять усилия, схожие с экстренной мобилизацией времен Второй мировой войны. Предпринятые меры должны быть направлены на то, чтобы избежать катастроф, связанных со сценарием, описанном в исследовании. А среди самых разных угроз, стоящих перед нами сегодня, высока вероятность того, что человеческая цивилизация падет уже к 2050 году.
Иными словами, ситуация с изменением климата на самом деле намного хуже, чем принято считать. Центральный тезис статьи заключается в том, что прогнозы климатологов слишком ограничены. Изменение климата повлияет на планету в ближайшем будущем, а нынешний климатический кризис является более масштабным и сложным, чем все, с чем представители нашего вида сталкивались ранее.
Заброшенные автомобили — типичная картина для конца света
Общие климатические модели, такие как модель использованная международной группой ученых при Организации Объединенных Наций по изменению климата в 2018 году для прогнозирования глобального повышения температуры на 2 градуса по Цельсию, не учитывала сложность многих взаимосвязанных геологических процессов на планете. Дело в том, что подобные модели не могут адекватно предсказать масштаб всех возможных последствий. Авторы исследования заявляют, что правда гораздо хуже, чем может продемонстрировать любая модель.
Как изменится мир?
Авторы исследования рассмотрели самый мрачный сценарий развития событий из всех возможных. Он начинается с того, что все мировые лидеры продолжают «вежливо игнорировать» заявления ученых о глобальном изменении климата и в первую очередь о необходимости сокращения количества выбросов в атмосферу, а также не спешат с поиском альтернативных источников энергии. Подобное бездействие глав государств приведет к поднятию средней температуры на 3 градуса по Цельсию уже к 2050 году.
Так могут выглядеть города будущего
К этому времени ледяные щиты на планете полностью исчезнут, а засухи и пожары окончательно уничтожат «легкие планеты» — джунгли бассейна реки Амазонки. Наша планета будет становиться все горячее, а жизнь опаснее. 35% территории суши и 55% населения планеты будут подвержены более чем 20 дням смертельной жары в году, а это, как известно, превышает порог выживания человека.
Обсудить этот и другие сценарии конца света можно в нашем Telegram-чате
Можно ли избежать катастрофы?
Между тем засухи, наводнения и лесные пожары регулярно опустошают нашу планету. Почти треть поверхности земли в мире становится пустыней. Лесные пожары в Сибири и Амазонке, разрушение экосистем, гибель коралловых рифов, загрязнение окружающей среды и таяние арктических льдов делают предсказания ученых крайне правдоподобными.
Если не сокращать выбросы углекислого газа в атмосферу, нас неминуемо ждет конец цивилизации
Чтобы избежать катастрофы, мировое сообщество должно немедленно признать факт изменения климата и предпринять экстренные меры, как происходит при чрезвычайных ситуациях. По мнению авторов статьи, человечеству осталось около десяти лет, чтобы осуществить глобальный переход мировой экономики к системе с нулевым выбросом углерода.
Больше о климатической ситуации на планете читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен
Новый документ поддержал адмирал Крис Барри — начальник обороны Австралии в отставке и старший командующий королевским флотом. Барри дал показания перед австралийским сенатом о разрушительных возможностях, которые изменение климата представляет для национальной безопасности и благосостояние человеческой цивилизации. Как думаете, мы обречены?
Последний вздох Ученые назвали срок гибели всего живого на Земле. Как именно это произойдет?
В будущем, примерно через семь миллиардов лет, Солнце станет горячее и превратится в красный гигант, который, скорее всего, поглотит Землю. Но планета перестанет быть пригодной для обитания живых организмов намного раньше. Это произойдет не только из-за испарения океанов, но и из-за серьезных изменений в составе атмосферы. «Лента.ру» подробно рассказывает о новой научной работе ученых из США и Японии, которые считают, что максимальный срок существования сложной жизни на Земле — около одного миллиарда лет.
Тысячи судеб
В настоящее время биосфера Земли поддерживает долю кислорода в атмосфере на уровне 20 процентов за счет фотосинтезирующих организмов. Известно, что большую часть истории Земли уровень кислорода был ниже, чем в наши дни, а его концентрация в атмосфере начала повышаться только после появления наземных растений. Эволюция биосферы ускорила геохимические циклы таких важных для жизни химических элементов, как фосфор. Однако фотосинтеза самого по себе недостаточно для поддержания высокого уровня кислорода на планете.
Предыдущие исследования, посвященные обитаемости Земли в будущем, были сосредоточены на взаимосвязи между разогреванием Солнца при его превращении в красного гиганта, карбонат-силикатным геохимическим циклом и потерями воды. С течением времени, по мере того как Солнце становится ярче, концентрация углекислого газа будет падать, что нарушит важные для биосферы геохимические циклы. Ряд теоретических моделей предполагает, что климат Земли в ближайшие два миллиарда лет станет влажным из-за мощного парникового эффекта, в результате чего большое количество воды начнет улетучиваться из стратосферы в космос.
Круговорот углерода на Земле
В новом исследовании ученые спрогнозировали обитаемость Земли в будущем на основе подробной модели, отслеживающей влияние Солнца на такие геохимические циклы, как цикл углерода, кислорода, фосфора и серы. Специалисты добавили к этому цикл метана, включающий метаболизм живых организмов, а также окислительно-восстановительный обмен между корой и мантией, позволяющий отследить процессы, контролирующие уровень кислорода в атмосфере в геологических масштабах времени. Такая модель способна охватить миллиарды лет истории планеты в будущем.
Исследователи использовали стохастический подход, случайным образом подбирая значения параметров для модели, включая изменения в скорости дегазации мантии Земли, а также ускорения эрозии. Они задали начальные условия (этап инициализации) для Земли 600 миллионов лет назад, а затем прогнали модель приблизительно 400 тысяч раз, охватив эволюцию планеты до настоящего времени. Из всей выборки прогонов лишь около пяти тысяч воспроизвели условия на Земле, приближенные к современным. Именно они были использованы для прогнозирования будущего.
Все плохо
Несмотря на некоторую неопределенность, ни по одному из сценариев обогащенная кислородом атмосфера не будет существовать дольше 1,5 миллиарда лет. Это реализуется лишь в заведомо невозможном сценарии, где Солнце не увеличивает свою яркость.
Именно уменьшение количества поступающего в атмосферу углекислого газа приведет к фотохимической дестабилизации атмосферы и резкому падению уровня кислорода. Это происходит как за счет геохимического цикла углерода, затрагивающего цикл кислорода, так и из-за снижения биосферной активности, то есть глобального фотосинтеза. Так, растения с С3-фотосинтезом (большинство растений используют именно этот тип фотосинтеза) исчезнут примерно через 500 миллионов лет, что ударит по атмосферной оксигенации.
Сравнительные размеры Солнца в настоящее время и красного гиганта
Из-за исчезновения растений подавляется химическое выветривание и связанный с ним цикл фосфора, при котором важное минеральное вещество попадает с суши в океан. Уровень активности морских экосистем со временем тоже уменьшится.
Биосфера на Земле станет похожа на ту, что существовала во времена архея, до Великого кислородного события 2,45 миллиарда лет назад. В частности, уровень атмосферного кислорода при новом равновесном состоянии окажется на много порядков ниже, чем в настоящее время, а уровень метана резко возрастет. В то же время будет одно существенное отличие: снижение уровня углекислого газа, что увеличивает соотношение CH4 и CO2 и приводит к появлению органической дымки.
После того как глобальная температура поверхности Земли превысит 300 кельвинов, дальнейшее потепление начнет подавлять остаточную наземную и морскую биосферную активность. В любом случае на планете не сможет жить никто, кроме микроорганизмов.
Другие миры
Как пишут авторы работы, органическая дымка может послужить биосигнатурой (признаком существования жизни) на планетах типа Земли, находящихся в системе звезд главной последовательности. Такой потенциальной планетой считается, например, Kepler-452b, вращающаяся вокруг звезды G2, чей возраст достигает примерно шесть миллиардов лет. В настоящее время этот мир получает от родительской звезды на 10 процентов больше тепла, чем Земля от Солнца. Органическая дымка также способна обеспечить долгосрочную стабильность нового типа климата в будущем.
Представление художника о гибели Земли
Использованные учеными модели включали влияние биосферы Земли, однако планеты могут иметь и совершенно непохожие биосферы — например, лишенные растительного покрова. Чтобы изучить, насколько существенно это влияние, ученые исключили земную биосферу из модели. Как и ожидалось, отсутствие наземных растений приводит к более низким уровням атмосферного O2 на протяжении всей планетарной эволюции. Однако кислорода все равно останется достаточно в течение миллиарда лет, чтобы его можно было обнаружить с помощью астрономических инструментов. Такой результат предполагает, что наличие или отсутствие земной биосферы (но не биосферы вообще) оказывает лишь вторичное влияние на деоксигенацию воздушной оболочки.
Работа исследователей поможет поиску потенциально пригодных для жизни планет, поскольку время, когда существует кислородная атмосфера, сильно ограничено, и лишь часть истории Земли будет характеризоваться надежно обнаруживаемыми уровнями кислорода. Прямое обнаружение O2 в видимом диапазоне длин волн будет сложной задачей на протяжении большей части времени существования планеты типа Земли за исключением 1,5-2 миллиарда лет. Это примерно соответствует 20-30 процентам времени существования Земли как обитаемого мира, включая эпоху микробов. В то же время наблюдения за следами озона в ультрафиолетовых волнах могут расширить это «окно».
Когда Земля умрет?
Земля, согласно радиометрическому датированию, была создана 4,5 миллиарда лет назад. С этого момента прошло около миллиарда лет, прежде чем жизнь появилась в первый раз. С тех пор он пережил несколько периодов оледенений, столкновений с астероидами и несколько массовых вымираний. Только за последние сто лет Земля пережила ядерную войну, переживая резкие климатические изменения. Так когда же умрет Земля? Это вопрос, который ученые пытаются решить в течение длительного времени, и у него нет простого ответа.
Основываясь на наших знаниях о Земле, Солнечной системе, небесной механике и других подобных областях, ученые смогли разработать сценарии, которые могут привести к разрушению планеты.
Влияние человека на будущее Земли
Шестое и продолжающееся массовое вымирание, известное как вымирание голоцена, является прямым результатом человеческой деятельности на Земле. По данным доклада о глобальной оценке биоразнообразия и экосистемных служб за 2019 год, почти миллион видов животных и растений вымирают в течение нескольких десятилетий в результате усиливающегося влияния человека.
Начиная с 1950-х годов, взрывной рост численности населения, сопровождаемый технологическими достижениями человека, оказывает огромное воздействие на экосистемы Земли. Многие виды млекопитающих, рептилий, рыб и беспозвоночных, которые когда-то населяли планету, в настоящее время вымерли.
Нынешние темпы вымирания видов, по оценкам, в тысячу раз превышают средние темпы фонового вымирания. Концентрация углекислого газа в атмосфере увеличилась на 30 процентов после промышленной революции.
Ядерный голод
Ядерная война значительных размеров, вероятно, будет иметь долгосрочные последствия, в первую очередь от выпавших осадков, а также может привести к «ядерной зиме», которая может длиться десятилетиями, веками или даже тысячелетиями после первоначального события.
Угроза астероидов и комет
Художественная концепция столкновения двух астрономических тел | Изображение предоставлено НАСА
Хотя столкновения с астероидами (как и с кометами) не редкость и наблюдаются по всей Солнечной системе, основные события, похоже, имеют значительные последствия. Если вкратце взглянуть на историю Земли, то такие столкновения во многом связаны с эволюционной историей жизни от образования Луны до возникновения воды, а также с несколькими массовыми вымираниями.
Обширные исследования прошлых столкновений астероидов указывают на обратную зависимость между размерами объектов и частотой их столкновений с Землей. Астероиды (объекты) диаметром 1 км ударяют по планете каждые 500 000 лет, в то время как столкновения с крупными объектами диаметром 5 км происходят раз в 20 миллионов лет.
Последнее известное столкновение астероида диаметром более 10 км произошло около 66 миллионов лет назад. Время удара идеально совпадает с границами мелового и палеогенового периодов.
В 1979 году геологи обнаружили большой ударный кратер в Западной Австралии. Лишь совсем недавно исследователи смогли определить его возраст, который сейчас считается равным 2,2 миллиарда лет. Здесь снова возраст кратера совпадает с концом одного из главных ледниковых периодов.
Прогнозировать значительное столкновение астероидов или метеоритов не так-то просто. Это может произойти в ближайшие 500 миллионов лет или через пару миллиардов лет.
Гамма-всплеск
Однако, если (даже с такого же расстояния) путь излучения гамма-всплесков пересекает прямо через Землю, то он может быть разрушительным и может спровоцировать массовое вымирание.
В августе 2017 года космические обсерватории обнаружили короткий гамма-всплеск на расстоянии около 130 миллионов световых лет от Земли в созвездии Гидры. Гамма-всплеск (обозначенный GRB 170817A) был вызван слиянием двух нейтронных звезд. Это самая близкий гамма-всплеск, наблюдаемый на сегодняшний день.
Удивительно, но в галактике Млечного Пути не было замечено ни одного гамма-всплеска, что остается загадкой. Исследователям, однако, удалось идентифицировать возможную кандидатуру гамма-всплеска. Звезда WR 104 расположенная на расстоянии около 8 000 световых лет, скорее всего, взорвется в сверхновую через 500 000 лет. Когда это произойдет, произойдет гамма-всплеск. Есть лишь небольшая вероятность того, что наша планета окажется на пути ее мощного излучения.
Увеличение солнечного излучения и вымирание сложных форм жизни
Солнце, будучи единственной звездой в нашей Солнечной системе, оказывает сильное влияние на все планеты, включая Землю. Её энергия (солнечный свет) необходима для выживания каждого отдельного организма на Земле. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, что будет с Солнцем в будущем? И какое влияние оно окажет на планету (планеты)?
Со временем светимость Солнца будет постепенно увеличиваться, в результате чего на поверхность Земли будет поступать большое количество солнечного излучения. В настоящее время темпы роста светимости Солнца составляют около 1% через 100 миллионов лет и 10% через 1 миллиард лет. По оценкам, за последние 4,5 миллиарда лет яркость увеличилась на 30 процентов.
Поскольку уровень солнечной радиации, достигающей атмосферы Земли, увеличивается, выветривание силикатных минералов происходит с более высокой скоростью. Ожидается, что в следующие 600 миллионов лет концентрация CO2 упадет ниже точки, при которой фотосинтез углеродной фиксации C3 не может быть поддержан.
На этом этапе, вероятно, будет наблюдаться постепенное сокращение жизни деревьев и лесов. Травянистые растения (C3) являются одними из первых растений, которые исчезнут с Земли, за ними следуют лиственные леса и, наконец, вечнозеленые леса.
Снижение уровня углекислого газа в атмосфере вызовет цепь событий, которые в конечном итоге приведут к исчезновению многоклеточных форм жизни.
Испарение Мирового океана
Примерно через 1 миллиард лет, когда солнечное сияние будет на 10 процентов выше текущего уровня, средняя глобальная температура составит около 47 градусов Цельсия. В этот момент планета столкнется с парниковым эффектом, который приведет к испарению океана в течение следующих 100 миллионов лет.
Однако полная потеря Мирового океана может быть замедлена в результате понижения атмосферного давления. Если атмосферное давление будет снижаться в будущем, то это приведет к уменьшению парникового эффекта и, таким образом, к фактическому снижению глобальной температуры.
С ростом солнечного излучения температура поверхности Земли, вероятно, достигнет 149 градусов по Цельсию через 2,8 миллиарда лет. В таких условиях биосигнатуры планеты, как ожидается, также исчезнут.
После этого на планете может наблюдаться постоянное повышение температуры. Однако она также может пройти через (если жидкая вода все еще существует) влажный парниковый эффект. Если это так, то температура поверхности Земли может достичь 1300 градусов Цельсия за 4 миллиарда лет.
Землю поглотит расширяющееся Солнце
Солнце образовалось около 4,6 миллиардов лет назад, и, согласно теории звездной эволюции, оно уже прожило половину своей жизни. Большую часть своей жизни звезда оставалась стабильной. Однако, как только водород исчерпает свое ядро, она подвергнется быстрым и довольно сильным изменениям.
Каждую секунду он сжигает около 600 миллионов тонн водорода в гелий для выработки энергии.
Примерно через 5,4 миллиарда лет Солнце войдет в фазу красного гиганта (у нее недостаточно массы, чтобы взорваться в сверхновую). В течение примерно одного миллиарда лет после этого она расширится более чем в двести раз по сравнению с ее нынешними размерами и поглотит планеты Меркурий, Венеру и, скорее всего, Землю.
Другие возможности
В нашей галактике есть звезды, которые, как известно, движутся независимо друг от друга. Поскольку Солнце и вся солнечная система вращаются вокруг ядра галактики, существует небольшая вероятность того, что мы встретим одну такую убегающую звезду. Событие, как и ожидалось, может нарушить текущую картину нашей солнечной системы. Другая звезда по соседству, вероятно, привлечет большое количество астероидов во внутренней солнечной системе, которые могут быть только опасными. Долгосрочные гравитационные возмущения на орбитах планет также должны быть приняты во внимание.
Согласно последним исследованиям, Луна удаляется от Земли на 5 см в год. И если, по какой-либо случайности, и планете, и ее спутнику удастся выжить, будучи поглощенным расширяющимся Солнцем, то, вероятно, они останутся на расстоянии, но с большей и более устойчивой орбитой. Этот процесс произойдет примерно через 50 миллиардов лет.
После фазы красного гиганта Солнце превратится в белого карлика. Как белый карлик, который примерно в 200 000 раз плотнее Земли, Солнце будет оказывать гораздо большее гравитационное притяжение, чем сейчас. В этот момент вероятно уничтожение оставшихся внутренних планет, а также Юпитера и Сатурна с течением времени.
Даже сейчас, скажем так, Земля чудесным образом избежала своего полного уничтожения, что тогда? Если это так, то конечная судьба планеты Земля через триллионы лет будет поглощена черным карликом (теоретический конец жизненного цикла для звезд, похожих на Солнце) Солнцем.