Kres życia na Ziemi - i co dalej?

Kres życia na Ziemi - i co dalej?
Nawet jeśli przyjmiemy (a mamy historyczne podstawy, aby tak uważać), że uderzenia asteroidów czy komet nie niszczą całkowicie życia na Ziemi, lecz raczej przez szok drastycznie je zmieniają, to na dłuższą metę żywe istoty i tak będą musiały poszukać sobie nowego domu, bo Ziemia za setki milionów lat nie będzie się nadawać do życia.

Naukowcy nie mają wątpliwości, że Ziemia najprawdopodobniej zostanie „spalona” przez Słońce, którego temperatura stanie się zbyt wysoka, by cokolwiek na naszej planecie mogło to przetrwać. Na szczęście stanie się to najwcześniej za 1,75 mld lat, a więc mamy jeszcze trochę czasu.

Ta zagłada jest nieuchronna, bo wynika z cyklu życiowego naszej gwiazdy, która z wiekiem będzie stawać się coraz gorętsza. Po zużyciu całego paliwa wodorowego spuchnie i stanie się tzw. czerwonym olbrzymem. Może wówczas pochłonąć Merkurego i Wenus, a niewykluczone, że także naszą planetę. W dodatku towarzyszyć będzie temu tak ogromny wzrost temperatury, że oceany wyparują, a wszelkie żywe organizmy wyginą. Potem nasza gwiazda odrzuci zewnętrzne warstwy i stanie się białym karłem.

Już za 600 mln lat wzrost jasności Słońca przyspieszy proces wietrzenia skał na powierzchni Ziemi, w wyniku czego dwutlenek węgla będzie związywany w formie węglanów i zmniejszy się jego zawartość w atmosferze. Zaburzy to cykl węglanowo-krzemianowy. Z powodu parowania wody skały stwardnieją, co doprowadzi do spowolnienia i ostatecznie zatrzymania procesów tektonicznych. Bez wulkanów, które mogłyby wprowadzić węgiel z powrotem do atmosfery, poziom dwutlenku węgla spadnie - w ostatecznym efekcie do takiego poziomu, że niemożliwa stanie się fotosynteza typu C3, a wszystkie wykorzystujące ją rośliny (ok. 99% gatunków) wyginą.

W ciągu 800 mln lat zawartość dwutlenku węgla w atmosferze stanie się tak niska, że zatrzyma się także fotosynteza typu C4. Zginą wszystkie gatunki roślin, przez co tlen ostatecznie zniknie z atmosfery i wszystkie organizmy wielokomórkowe wymrą. Za 1,3 mld lat z powodu braku dwutlenku węgla wyginą eukarionty. Jedyną formą życia na Ziemi pozostaną prokarionty, których komórka nie zawiera jądra komórkowego oraz organelli komórkowych, charakterystycznych dla eukariontów.

Za miliard lat jasność Słońca wzrośnie o 10% w porównaniu do dzisiejszej, sprawiając, że średnia temperatura powierzchni Ziemi osiągnie 47°C. Wyparują oceany. Niewielkie ilości wody w stanie ciekłym mogą pozostać jedynie na biegunach, pozwalając na istnienie prostego życia. W ciągu 2,8 mld lat średnia temperatura powierzchni Ziemi sięgnie już jednak 147°C. Życie wyginie zupełnie.

W ciągu 2,3 mld lat nastąpi zestalenie się zewnętrznego jądra Ziemi - przy założeniu, że jądro wewnętrzne będzie nadal rozszerzało się w tempie 1 mm rocznie. Bez płynnego jądra zewnętrznego ziemskie pole magnetyczne zaniknie. Przypomnijmy, że chroni ono nas i inne organizmy przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym. Ziemia stanie się więc jeszcze mniej przyjazną planetą, choć i tak zapewne nie zostanie już na niej wówczas ani jeden ślad życia.

Niektórzy uważają jednak, że wcale nie musimy czekać tak długo, aby ujrzeć zagładę życia przynajmniej ludzkiego. Słynny australijski naukowiec, Frank Fenner, który pomógł w wyeliminować ospę, kreśli zgoła katastroficzne obrazy. Jego zdaniem ludzkość wyginie już w ciągu najbliższych stu lat z powodu przeludnienia, zmian klimatycznych i wyniszczania środowiska. „Skończymy wszyscy tak, jak kiedyś mieszkańcy Wyspy Wielkanocnej”, wróży australijski badacz.

Rozbłysk gamma - wizualizacja
Rozbłysk gamma - wizualizacja

 

Rozbłysk

Oczywiście po drodze może życiu przydarzyć się wiele innych przykrych przygód. Przykładem wydarzenia, którego nie sposób przewidzieć, a mogłoby zakończyć życie na naszej planecie, jest rozbłysk gamma (2) w kosmicznym sąsiedztwie. Do tej pory natura tego zjawiska nie jest nam znana. Istnieją różne hipotezy, co do tego jak powstaje rozbłysk gamma. Jedna z nich zakłada, że jest to efekt zderzenia gwiazd neutronowych lub czarnych dziur, a także przekształcanie się olbrzymich gwiazd w czarne dziury.

Naukowcy wyznaczyli odległość, w której pojedynczy rozbłysk gamma może zabić wszystkie organizmy na Ziemi. Jeśli wydarzy się w naszej galaktyce, będziemy mówili o klęsce żywiołowej, ale jeśli jego źródło znajdzie się w odległości mniejszej niż 6 tys. lat świetlnych od Ziemi, planecie grozi kompletne spustoszenie.

Promieniowanie gamma rozkłada ozon, czyli Ziemia w ciągu kilku tygodni pozbawiłaby się warstwy ozonowej. To otworzy drogę dla promieniowania UV. Załamią się też łańcuchy pokarmowe w oceanach, bo promieniowanie zabije wszystko, co żyje do 2 m głębokości, jak plankton. Efektem będzie wymieranie na wielką skalę. Naukowcy jakiś czas temu zaproponowali teorię, w myśl której wielkie wymieranie 450 mln lat temu było spowodowane właśnie pobliskim rozbłyskiem gamma. W jego wyniku z powierzchni Ziemi zniknęło 60% gatunków zwierząt! Do tej pory uznawano, że przyczyną wymierania w tym okresie był początek epoki lodowcowej, teraz jednak jako przyczynę nagłego ochłodzenia proponuje się właśnie rozbłysk gamma. Nie tylko wychłodził on Ziemię, ale też pogorszył sytuację zwierząt.

 

Przeprowadzka

Czy ludzkość w obliczu nieuchronnych wydarzeń, związanych z ewolucją Słońca, będzie miała szanse przetrwać? Owszem, ale pod warunkiem dalszego wielkiego wzrostu wiedzy naukowej i stworzenia możliwości „przeprowadzki” w inne miejsce kosmosu. Ze względu na coraz silniej odczuwane ocieplenie klimatu trzeba będzie zapewne przedsięwziąć odpowiednie środki ratunkowe znacznie wcześniej niż w perspektywach czasowych, które wyżej nakreśliliśmy.

Astronomowie namierzyli już wiele planet poza Układem Słonecznym, które mogłyby potencjalnie nadawać się na następczynię matki Ziemi. Obiecująco wygląda np. Kepler 22b. Znajduje się 600 lat świetlnych od Ziemi w konstelacji Łabędzia. Naukowcy obliczają, że przez ok. 4,3-6,1 mld lat (a więc niewiele krócej niż na naszej planecie, licząc od czasu jej powstania) będą na niej panować warunki umożliwiające rozwinięcie się życia.

Zestawienie najbardziej ziemiopodobnych egzoplanet
Zestawienie najbardziej ziemiopodobnych egzoplanet

Sporo nadziei pokładanych jest także w planecie Gliese 581d, znajdującej się zaledwie 20 lat świetlnych od Ziemi - a więc bardzo blisko, jak na kosmiczne odległości. Na tym dwukrotnie większym od naszego ciele niebieskim temperatura będzie odpowiednia dla żywych organizmów aż przez 55 mld lat. Niedawno też wykryto podobną do Ziemi egzoplanetę w strefie życia wokół gwiazdy Proxima Centauri, czyli o „rzut beretem” stąd. Mimo, że czasu wydaje się być sporo, warto już teraz pomyśleć o nowym lokum.