Още милиард и половина години за живота на Земята

Земята няма да загине толкова бързо, както предсказват някои учени.

Два нови опита за моделиране сочат, че Слънцето ще изпари цялата вода на нашата синя планета след 1–1,5 млрд. години, тоест стотици милиони години по-късно в сравнение с предишните прогнози.

Новите резултати едва ли ще ни накарат да променим плановете си за пенсия, но изследването било проведено не заради това. Изводът е такъв: годните за живот екзопланети са разпространени по-широко, отколкото се смяташе.

Хората затоплят планетата, отделяйки улавящи топлината газове (например въглероден диоксид). Едновременно се разгръща по-бавен и смъртоносен процес на нагряване. Слънцето постепенно става по-ярко и по-горещо. Ще се изпарява все повече вода от повърхността на Земята и в атмосферата водните пари ще станат един от парниковите газове. Това ще се случи дори след като хората престанат да изгарят изкопаеми горива. В крайна сметка парниковият ефект ще излезе от контрол, цялата вода ще се изпари и земният живот (или поне в трите форми, които са ни известни) няма да оцелее.

Колко ѝ остава на Земята? Климатичните модели не дават еднозначен отговор. Наскоро планетологът Рави Копарапу и колегите му от Пенсилванския университет (САЩ) стигнали до извода, че за изпаряването на цялата вода от Земята е достатъчно слънчевата светлина, достигаща планетата, да нарасне само с 6%. Със сегашното увеличение на яркостта на Слънцето – малко повече от 1% за 100 млн. г., течната вода ще изчезне от повърхността на Земята след 600–700 млн. години.

Но животът може да загине доста по-рано. Например изследователите твърдят, че още след 150 милиона години стратосферата толкова ще се нагрее, че част от водните пари ще достигнат височини, при които слънчевото лъчение ще ги разцепи на молекули, а те ще отлетят в Космоса. В този „сив парник“ планетата ще стане толкова гореща за сложен повърхностен живот, че ще останат само най-издръжливите морски организми и микроби.

Ерик Волф от Колорадския университет (САЩ) не е съгласен с тези изводи. Според него моделът на Копарапу е прекалено прост, тъй като в него се анализира само случващото се в едно измерение – вертикалното. В резултат се изключва ролята на облаците и се смята, че влажността на цялата Земя ще бъде еднаква.

Волф и неговият ръководител Оуен Брайн Тунсе възползвали от по-реалистичен 3D модел на Националния център за атмосферни изследвания. В него има и облаци, и редица други детайли, включително регионални различия на влажността. Освен това експертите изхождали от това, че хората ще доведат концентрацията на въглеродния диоксид в атмосферата до 500 части на милион (с една четвърт повече от днешните показатели), която ще си остане такава до края на времената.

Затова Волф и Тун се заели със Слънцето. След като направили нашата звезда с 15,5% по-ярка от днес, Земята се нагряла от днешните 15 до 40°C. Да, горещо, но течните океани в такива условия все още могат да съществуват. Стратосферата не се нагряла толкова, че да възникне ефектът „сив парник“. Резултатът: Земята има поне още 1,5 млрд. години в запас. Ако човечеството дотогава не измре, единствените годни за нашето обитание области ще бъдат полярните райони.

Както пояснява Волф, в неговия модел Земята се нагрява по-бавно, защото облаците и пустините (които отсъствали в 1D модела) изпращат повече количество топлина в Космоса.

Аналогично 3D моделиране провели Жереми Леконт (в момента работи в университета на Торонто, Канада) и колегите му. Те получили 1 милиард години. По-ранната дата се обяснява с това, че облаците били симулирани различно.

Разбира се, както твърди планетологът Джеймс Кастинг от Пенсилванския университет, който не взел участие в нито едно от изследванията, в действителност животът на Земята ще съществува още по-дълго, тъй като нивото на въглероден диоксид ще се снижи с нагряването на планетата.

Образуването на калциев карбонат в планините и други естествени процеси, изолиращи атмосферния въглерод, се активират в по-топли условия и забавят по-нататъшното затопляне. Освен това моделите не отчитат способността на живите същества постоянно да се адаптират към изменението на средата за обитание.

Най-главното, казва Кастинг, е това, че тези изследвания са полезни за оценка на годността на екзопланетите за поддържане на живот (разбирай – вероятността там да съществува вода в течно състояние) въз основа на тяхното разстояние от слънцеподобната звезда.

Екипът на Копарапу (Кастинг влизал в него) заключава, че зоната на обитаемост започва на разстояние 0,97–0,99 а.е. Нови изследвания преместват тази граница на 0,95 (Леконт) и 0,93 (Волф и Тун) а.е. Следователно в нашата галактика има с 5–6% повече годни за живот планети, отколкото се смята, обяснява Леконт.

Резултатите от изследванията са публикувани в сп. Geophysical Research Letters и Nature.

ScienceNOW