Что будет через 5 миллиардов лет
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».
Плутон может стать последней обитаемой планетой Солнечной системы через 5 миллиардов лет
Плутон может стать последней обитаемой планетой Солнечной системы
Землю поглотит Солнце — когда и как это случится
Сейчас Солнце, можно сказать, находится в самом расцвете сил, то есть на середине своего жизненного пути. Это значит, что существовать ему осталось еще примерно 10 миллиардов лет. Но, как недавно писала моя коллега, когда на Солнце закончится водород, оно начнет сжигать гелий. В этот момент светило будет превращаться в красного гиганта, то есть внешние орбиты расширятся вплоть до Марса. Соответственно, Земля неминуема будет поглощена Солнцем. Да, все произойдет как по заветам Тараса Бульбы.
Через 5 миллиардов лет Солнце поглотит Землю
Причем жизнь на Земле перестанет существовать гораздо раньше, чем случится уничтожение планеты. Дело в том, что, ежесекундно на Солнце 600 миллионов тонн водорода в результате термоядерных реакций превращается в гелий. Это приводит к тому, что звезда начинает светить ярче, из нее больше выходит энергии в космос.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы не пропустить самые захватывающие открытия и исследования ученых в самых разных областях науки.
Конечно, пока для нас это не заметно, однако уже спустя миллиард лет звезда будет светить на 10% ярче, что приведет к возникновению на Земле сильного парникового эффекта, такого как сейчас на Венере. А спустя 3,5 миллиардов лет яркость Солнца увеличится на 40%, в результате чего на нашей планете перестанет существовать вода в жидком виде.
Сравнение размеров Земли, Луны и Плутона
Плутон пригодная для жизни планета?
Возможное развитие событий моделируют многие ученые. В частности, профессор Фредерик Понт из университета Эксетера заинтересовался тем, как превращение нашей звезды в красного гиганта затронет спутники Сатурна и Юпитера, то есть Энцелад и Титан. Все они состоят из замороженной воды, азота, углеводорода и аммиака. А в недрах, ученые предполагают, наличие у них теплого океана.
Расчеты, произведенные Фредериком Понтом, показали, что зона жизни в Солнечной системе, то есть зона, где вода может существовать в жидком виде, сместится к орбите Юпитера. Это приведет к тому, что спутники Ганимед и Европа полностью растают и превратятся в огромные океаны. Ученые даже предполагают, что в такой ситуации в Солнечной системе может произойти повторное зарождение жизни.
Плутон состоит из камня и льда
Ситуация будет оставаться таковой в течение нескольких десятков миллионов лет. Со временем повышение температуры звезды приведет к постепенному смещению центра зоны жизни в сторону Сатурна. А когда на Солнце загорится гелий, центр зоны жизни окажется в районе орбит Титана и Энцелада, а затем, на пике данного процесса, в центре зоны жизни окажется Плутон. Температура здесь возрастет до +20 градусов. Азотные и водные льды планеты растают, в результате чего появится океанический мир и достаточно плотная атмосфера.
Больше материалов об освоении космоса вы найдете на нашем Яндекс.Дзен-канале
Так как магнитное у Плутона отсутствует, атмосфера будет сильно растянутой по причине мощного солнечного ветра. Планета станет похожей на гигантскую комету. Конечно, она потеряет много вода и углекислого газа, которые будут улетучиваться в космос. Однако, даже небольшая гравитация, которая в 12 раз меньше гравитации Земли, позволит удерживать некое подобие атмосферы. Правда, до Земного давления в одну атмосферу ей все равно будет далеко.
Ученые предполагают, что Плутон может приютить спасающееся от поглощающего планету за планетой Солнца. Правда, радовать комфортной температурой и атмосферой карликовая планета будет людей не долго — всего несколько сотен тысяч или миллионов лет. Когда Солнце окончательно исчезнет, на Плутон вернется космический холод.
Что будет с Землей в следующие 5 млрд лет?
Задумывались ли вы над тем, что будет с Землей через сто, тысячу, миллионы и даже миллиарды лет? Может пустыни станут больше или континенты покроются вечным снегом? Высохнут моря, а на планете станут господствовать вулканы? Никто точно не знает, но предположений существует достаточно много. Даже ученым свойственно что-либо предугадывать. Давайте же посмотрим на их прогнозы, чтобы узнать, что будет с Землей в следующие 5 млрд лет.
Глобальное потепление: 100-1000 лет
Большая часть научного сообщества говорит о том, что глобальное потепление продолжится в будущем. Ученые предполагают, что уже через сто лет уровень мирового океана поднимется как минимум на метр из-за потепления и продолжительного таяния ледников. А еще спустя пару сотен лет вода поднимется настолько, что под воду уйдут многие прибрежные города, как, например, Нью-Йорк или Сидней. Целые страны могут скрыться под водой. Такая участь может настигнуть некоторые государства Западной Европы.
Поднятие уровня мирового океана
Европейские страны могут пострадать не только от затопления, но и от обледенения. Течение Гольфстрим, которое сегодня «обогревает» Европу, со временем может превратиться в ледяной пузырь из-за уменьшения разницы температур между экватором и умеренными широтами. Больше всех это может коснуться Туманный Альбион, который рискует стать Снежным.
Из-за глобального потепления может значительно увеличиться в размерах пустыня Сахара, которая даже сейчас постепенно расширяется в северную сторону. В Марокко в данный момент остается все меньше и меньше плодородных земель, так как они постепенно покрываются песком. Это отразится не только на жизнедеятельности людей, но и на животных. Как и таяние ледников, которое сейчас сокращает численность белых медведей, полярных лис и пингвинов. Более теплолюбивые животные, особенно населяющие Австралию и тропические широты, тоже пострадают от такого. Рано или поздно на Земле полностью вымрут все розовые фламинго и гориллы, а также панды и коалы, которых и сейчас не очень много.
Глобальное потепление
Планетная «простуда»: 50-100 тысяч лет
Постепенно увеличивающаяся температура на Земле не говорит о том, что планету больше не посетят ледники. Каждые 100-200 тысяч лету ее «лихорадит», бросая то в жар, то в холод. Сначала настает ледниковый период, затем резкое потепление. Все это происходит из-за изменения околосолнечной орбиты и угла наклона оси нашей планеты.
Так что же будет с Землей через 50 000 лет? Больше всего достанется океану, уровень воды в котором будет постоянно колебаться в разные стороны. От этого континенты станут то увеличиваться, то уменьшаться. Примерно через 20 тысяч лет Аляска «вернется» в Россию, соединившись с ней участком суши, от Великобритании до Франции можно будет ходить пешком, а пляжи в Майами превратятся в высушенные равнины.
В течение ста тысяч лет континенты полностью изменят свой внешний вид, и будут лишь отдаленно напоминать те участки суши, что мы видим сегодня. Но это не так страшно, как проснувшиеся вулканы. Предположения некоторых ученых говорят о том, что крупные вулканические извержения происходят примерно каждые 30 миллионов лет. Несколько десятков тысяч лет назад уже происходили подобные события. Например, вулкан Таупо в Новой Зеландии выбросил более 800 квадратных метров раскаленной лавы. А вулкан Тоба на Суматре – почти три тысячи метров. Последний, кстати, даже связывают с одним из ледниковых периодов, когда все наши предки на планете чуть не вымерли. В случае извержения этих и им подобных вулканов, города и целые страны погрузятся в пепел и полностью сгорят.
Планетная «простуда»
Ветер и астероиды: 1–50 млн лет
Как известно, вода камень точит. Но мало кто знает, что ветер тоже неплохо справляется с этой задачей. Именно из-за него через миллион лет начнутся глобальные изменения на карте планеты. Этому во многом также поспособствуют «перестановки» земных континентов, повышение и понижение уровня воды и прочее.
Больше всех пострадают территории, расположенные на берегу океана. Некоторые части американского побережья «сдует» уже в течение ближайшей сотни тысяч лет. Зато другие страны, наоборот, получат себе новые территории. Так, например, на Гавайях имеется действующий вулкан, который расположен под водой. Он медленно поднимается над уровнем моря, и через миллион лет превратится в настоящий остров.
Помимо вулканов, через пару десятков миллионов лет на Земле ожидается «десант» крупных астероидов. Согласно одной известной теории, один из таких в прошлом подчистую уничтожил динозавров. Но это лишь одна из множества теорий их вымирания, подробнее об этом читайте в статье «Отчего вымерли динозавры?». Люди пока не сталкивались с такой угрозой из космоса, так как живут на планете не настолько долго. Но когда-нибудь астероиды прилетят и к нам. Когда это произойдет, неясно. В 2029 году крупный астероид Апофис (радиусом более 160 метров) войдет в лунную орбиту, а затем каждый раз будет проходить все ближе и ближе к Земле. По прогнозам ученых, он или другой подобный ему объект столкнется с нашей планетой через пару десятков миллионов лет. Такая «встреча», скорее всего, будет означать полное уничтожение всего живого.
Ветер и астероиды
Новый материк: 250 млн лет
Ни для кого не секрет, что земные материки не всегда имели такой внешний вид, как сейчас. Они не раз объединялись в один участок суши и расходились снова. Теперь континенты снова двигаются друг к другу со скоростью несколько сантиметров в год. Не скоро, но они обязательно объединяться вновь.
Уже через 20 миллионов лет Атлантика станет заметно шире, а вот Тихий Океан потеряет почти тысячу километров. Австралия присоединится к Индии и другим южноазиатским странам. Средиземное море полностью исчезнет, так как Африка соединится с Европой. Причем это объединение вызовет образование огромных гор, на фоне которых европейские Альпы покажутся садовым заборчиком. Эти горы вытянутся от Атлантического до Индийского океана. Все сейчас идет к тому, что континенты вновь объединяться в один новый материк. Но какой, пока непонятно.
Существует две теории на этот счет. Одна говорит о том, что Атлантический океан расширится настолько, что Тихий просто исчезнет, а обе Америки присоединятся к Азии. При этом, Северная «приклеится» к Японии, а Южная – к Австралии и Антарктиде, которые в это время уже будут находиться около Индии и Африки соответственно. Сама Африка уедет на север, к Европе.
Новый материк
Согласно второй теории, расширится не Атлантический океан, а Тихий. Вследствие этого Америки уедут к Европе и Африке, а Антарктида и Австралия все так же уйдут на север к остальным, как и в первом случае. Тогда форма материка будет напоминать букву «Г», которая упала на бок.
Солнечный удар: 1–5 млрд лет
С каждым годом Солнце становится все горячее. Со времена зарождения Земли до наших дней звезда стала горячее и ярче на 30%, а было это четыре с половиной миллиарда лет назад. Еще через миллиард лет светимость Солнца увеличится настолько, что океаны высохнут, а все льды на планете растают. Климатические пояса исчезнут, и останется лишь один – тропический, который покроет всю Землю. При этом, жизнь на планете никуда не денется, и сможет существовать еще какое-то время. До того момента, как из-за все большего нагрева Солнца на Земле закончится запас водорода, превратив ее в сплошную пустыню.
Солнечный удар
Еще спустя пару миллиардов лет водород закончится и на Солнце. Звезда исчерпает запас своего топлива и начнет двигаться к своей кончине. А конец у нее будет очень яркий. Солнце начнется увеличиваться в размерах, поглотив как минимум две ближайшие к нему планеты. Скорее всего, Земля тоже окажется в его власти. Но даже если нет, при таком размере звезды все живое на нашей планете будет испепелено, выжжено дотла. Или почти все живое. Глубоко под землей простейшие микроорганизмы еще смогут существовать в течение миллиарда лет.
Будет ли Земля существовать через 5 миллиардов лет?
Что произойдет с Солнцем через 5 миллиардов лет и какая участь ожидает планеты нашей Солнечной системы и конкретно Землю? Чтобы ответить на этот вопрос, группа астрономов из Бельгии обратила свой взор на удаленную звезду L2 Кормы, расположенную в 208 световых годах от нас и способную рассказать нам о дальнейшей судьбе Солнца, после того как оно превратится в красного гиганта.
Группа астрономов из бельгийского Лёвенского католического университета исследует звезду, которая 5 миллиардов лет назад могла быть близнецом нашего Солнца. Ученые уверены, что она вполне способна рассказать нам о будущем нашей Солнечной системы. И будущее это, надо сказать, выглядит весьма мрачным.
«Мы выяснили, что возраст звезды L2 Кормы составляет около 10 миллиардов лет», — говорит член группы астрономов, Вард Хоман.
«Пять миллиардов лет назад эта звезда являлась практически идеальным близнецом нашего нынешнего Солнца, с такой же самой массой. Одна треть ее массы была утеряна во время эволюции звезды. В очень удаленном будущем то же самое ожидает и наше Солнце».
Чтобы провести это исследование, астрономы использовали Атакамскую большую [антенную] решётку миллиметрового диапазона (ALMA) Европейской южной обсерватории в Чили. Это один из мощнейших ныне существующих радиотелескопов в мире, который использует для работы 66 радиоантенн, образующих виртуальный телескоп с диаметром 16 километров. Вооружившись таким мощным телескопом, команда исследователей внимательно изучила L2 Кормы и вывела прямые связи в судьбе этой звезды с нашим Солнцем.
«Через пять миллиардов лет Солнце перерастет в красного гиганта, размером в сотни раз больше нынешнего. Кроме того, звезда испытает серьезную утерю массы, которая в основном будет выброшена вместе с солнечным ветром», — говорит Лин Децин, еще один участник группы исследования.
«Конечным продуктом ее эволюции, который появится примерно через 7 миллиардов лет, станет крошечная звезда класса белый карлик. Он будет размером примерно с Землю, но намного тяжелее. Всего одна чайная ложка с материалом этого белого карлика будет весить около 5 тонн».
Мы все прекрасно понимаем, что Солнце рано или поздно погибнет, однако это фактически первый раз, когда ученые смогли посмотреть в телескоп и увидеть, как на самом деле наша звезда будет выглядеть к последнему моменту своей сияющей славы. Помимо этого, не менее интересным для ученых в их исследовании являлось желание ответить на вопрос о том, что случится с планетами Солнечной системы и, разумеется, нашей родной Землей.
Если коротко: никто не знает, что произойдет конкретно с самой планетой, но то, что произойдет, определенно окажется концом как для нас, так для всего живого на Земле.
«Судьба Земли до конца не ясна», — говорит Децин.
«Мы понимаем, что наше Солнце станет больше и ярче, поэтому, вероятнее всего, оно уничтожит абсолютно все формы жизни на планете. Однако мы не знаем, выживет ли твердое ядро Земли в рамках фазы красного гиганта и продолжит ли оно оборачиваться вокруг белого карлика».
Однако ученые твердо уверены в том, что такие планеты, как Меркурий и Венера, будут «съедены» увеличившейся в размерах звездой, которая не оставит от них и следа. Для того чтобы понять, что именно произойдет с Землей, ученые продолжат дальнейшие исследования и наблюдения.
Сообщается, что вокруг звезды L2 Кормы на дистанции примерно в 300 миллионов километров (что примерно в два раза больше расстояния от Земли до Солнца) находится каменистая планета. По мнению исследователей, сама система звезды L2 Кормы выглядит примерно так:
Команда ученых надеется заняться исследованием этой планеты в ближайшие месяцы, ведь она поможет понять, что на самом деле может произойти с Землей через 5 миллиардов лет.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Мы живем в мире стремительных изменений. Новые отрасли постоянно появляются, старые становятся устаревшими. Отчет World Economic Forum показал, что почти 65%…
По мнению Надиры Азермай, основателя бельгийской компании ScriptBook, занимающейся технологиями искусственного интеллекта, та же кинокомпания Sony Pictures в…
Прочитав заголовок, вы наверняка подумали, что что-то здесь не так. Но что — звезда, Вселенная или что-то еще? Если вы знаете, как работают звезды, вы можете…