Stel dat de mensheid door een of ander wonder een nucleaire oorlog, de val van een enorme asteroïde, atmosferische intriges van supervulkanen en dodelijke straling van supernovae die in de buurt explodeerde, zal kunnen vermijden. We hebben ongeveer 6 miljard jaar voor de dag waarop de zon volgens de voorschriften van rood gigantisme opzwelt en onze planeet overspoelt en alles tot de hel smelt. Dit is maar een schijnbaar lange tijd - de apocalyps zal niet zo lang blijven wachten en zal veel eerder komen, voorspellen astrofysici Michael Khan en Daniel Wolf Savin van Columbia University in New York (VS) in een artikel in de populaire editie van Nautilus.
De sombere toekomst van onze planeet. Foto: Mark Garlick.
Om te beginnen heeft de aarde het geluk dat ze roteert in dat elitaire bereik van orbitale afstanden, waarbinnen vloeibaar water (een noodzakelijke voorwaarde voor leven in onze gebruikelijke versie) en een voldoende hoeveelheid kooldioxide voor fotosynthese kan bestaan. Volgens de berekeningen van sommige wetenschappers ligt de binnengrens van zo'n "fotosynthetische bewoonbare zone" op slechts 7,5 miljoen km van ons - dit is ongeveer 5% van de afstand van de aarde tot de zon. En deze grens verschuift geleidelijk naar buiten, in onze richting.
Onze ster is een enorme gasbal, vastgehouden in zijn eigen zwaartekracht. In het midden ervan, onder omstandigheden van kolossale druk en de hoogste temperatuur, versmelten waterstofkernen in vier en vormen heliumkernen, wat logischerwijs leidt tot een afname van het totale aantal kernen en een afname van de externe druk van de zonnekern (deze is evenredig met het aantal kernen per volume-eenheid). Als gevolg hiervan oefenen de buitenste lagen steeds meer druk uit op de kern van de ster, met als resultaat dat de druk en temperatuur binnenin nog meer stijgen, evenals de snelheid van kernfusie, wat leidt tot een toename van de helderheid van de zon met 10% per miljard jaar.
Als reactie op de stijgende hitte werpt de aarde geleidelijk haar broeikasgassenlaag van kooldioxide af: de stijging van de temperatuur versnelt de chemische reacties tussen water en silicaatgesteenten, waarbij CO2 uit de atmosfeer wordt opgenomen. Uiteindelijk zal er zo weinig van zijn dat de planten zullen uitsterven.
Ten eerste zullen degenen die C3-fotosynthese beoefenen verdwijnen - en dat zijn er de meeste, waaronder de belangrijkste gewassen (tarwe, rijst, gerst, haver, sojabonen, aardappelen, pinda's, kokosnoot, banaan, katoen, de meeste bomen). Dit zal gebeuren over ongeveer 200 miljoen jaar, als de CO2-concentratie daalt tot 150 ppm (ter vergelijking: vandaag is dat meer dan 400 ppm). Als ze uitsterven, zullen ze geleidelijk worden vervangen door planten met C4-fotosynthese, waarvan sommigen denken dat ze zijn geëvolueerd als reactie op de uitputting van kooldioxide. Ze gebruiken CO2 efficiënter - ze zijn goed voor een kwart van alle terrestrische fotosynthese, ondanks het feit dat ze slechts 3% van de totale plantensoort uitmaken (waaronder maïs, sorghum, gierst, suikerriet, wat onkruid). Maar C4-planten zullen helaas ook uitsterven 300 miljoen jaar na C3-planten,wanneer de CO2 minder is dan 10 ppm.
Samen met planten en andere fotosynthetische organismen zullen dieren beginnen uit te sterven, omdat er geen niet-biologische zuurstofbronnen op aarde zijn. Grote dieren zullen eerst stikken, gevolgd door kleine en microscopisch kleine dieren. Zelfs als iemand erin slaagt te overleven in een zuurstofvrije atmosfeer (zeg maar wormen), zal de gemiddelde temperatuur op het aardoppervlak binnen een miljard jaar hoger zijn dan + 45 ° C (nu + 17 ° C) - en de belangrijkste biochemische processen onder dergelijke omstandigheden stoppen gewoon met werken. Je kunt proberen om verlossing te zoeken aan de polen, maar ook daar wordt het al snel te warm. Uiteindelijk zullen alleen chemosynthetische microben overblijven, die geen kooldioxide en zuurstof nodig hebben voor het metabolisme, maar bijvoorbeeld afhankelijk zijn van sulfaten of ijzer.
Te heet. Illustratie: Ron Miller.
Promotie video:
En hoe zit het met mensen? Ze kunnen de chemosynthese niet ingaan. Dus in de komende een half miljard jaar moeten ze dringend van Zemlyashka af. Gedurende deze tijd zullen de omstandigheden op andere planeten of satellieten van het zonnestelsel echter nauwelijks zo acceptabel worden om te leven, en over zijn grenzen vliegen is een nogal weinig belovend idee. "Als we het hebben over exoplaneten, dan is het de moeite waard om te verduidelijken: we zullen er nooit naartoe verhuizen", zei onlangs de Zwitserse astrofysicus Michel Mayor, een versgebakken Nobelprijswinnaar voor de ontdekking in 1995 van de eerste exoplaneet bij een zonachtige ster (samen met Didier Kelo). "Zelfs in een zeer optimistisch geval - als een planeet die geschikt is voor leven niet erg ver weg is, laten we zeggen een paar tientallen lichtjaren, wat niet veel is, letterlijk in de buurt - zal het veel tijd kosten om daarheen te vliegen." Honderden miljoenen dagen met de modernste technologie."Dit is complete waanzin", voegde de professor eraan toe. Nou, hij weet wel beter.
Men kan proberen de klimaatuitvoering te vertragen door de baan van de aarde te verschuiven, zoals Khan en Savin suggereren. Als je bijvoorbeeld een asteroïde van 100 km vernietigt, die elke vijfduizend jaar in de buurt van de aarde vliegt, zal onze baan als gevolg van zwaartekrachtveranderingen langzaam op een respectabele afstand van de zon weggaan - het belangrijkste is om niet per ongeluk de aarde tegelijkertijd te vernietigen. Of je moet een gigantisch zonnezeil op zwaartekrachtkoppelingen bouwen, zodat de zonnewind met zijn fotonische adem de planeet een beetje verder in de bewoonbare zone duwt - het zal mogelijk zijn om daar te wonen tot de laatste zwelling van onze blozende ster. Zo'n zeil zou 20 keer de diameter van de aarde moeten hebben, maar niet meer dan een biljoen ton in massa - dit is ongeveer 2% van de Everest. Trouwens, als een buitenaardse beschaving al zo'n zeil heeft gebouwd,dan is het heel goed mogelijk om het te detecteren met dezelfde methoden die worden gebruikt om exoplaneten te detecteren.
Een andere manier om te overleven vereist een hoog niveau van ontwikkeling van kunstmatige-intelligentietechnologieën. Over het algemeen zal onze planeet in de toekomst veel gunstiger worden voor niet-biologisch leven. Ten eerste vanwege de toegenomen helderheid van de zon, die de batterijen van de robots aandrijft. Ten tweede zal het ruimteweer verbeteren: als de zon vandaag ronddraait met een hectische dynamo, rond zijn as draait in 24 aardse dagen en regelmatig magnetische stormen veroorzaakt op onze planeet, die vaak communicatie, energiesystemen en orbitale satellieten uitschakelen, dan wordt zijn rotatie op hoge leeftijd zal vertragen en de magnetische stormen zullen stoppen. Robots hoeven zich geen zorgen te maken over hun voortreffelijke microschakelingen, en mensen met een licht hart zullen hun geest erin kunnen laden om een aards bestaan te blijven voortslepen met relatief comfort in openlijk onmenselijke omstandigheden.
Mogelijk perspectief. Illustratie: Sophia Foster-Dimino.
Al deze verschrikkelijke uitdagingen in de ruimte zijn echter nog vrij ver weg - er zijn nog tientallen miljoenen jaren over om erachter te komen hoe we ze kunnen weerstaan. Op de neus liggen veel dringender problemen van planetaire aard - als ze niet worden opgelost, zal de mensheid geen kans hebben om zelfs maar tienduizend jaar te leven. “We moeten voor onze planeet zorgen”, stelt professor Michel Mayor terecht op. "Ze is erg mooi en nog steeds absoluut fit voor het leven."
Auteur: Viktor Kovylin
