Předpokládejme, že nějakým zázrakem se lidstvu podaří vyhnout se jaderné válce, pádu obrovského asteroidu, atmosférickým intrikám supervolkanoí a smrtícímu záření ze supernov, které explodovaly poblíž. Máme asi 6 miliard let před dnem, kdy Slunce nabobtná podle pravidel červeného gigantismu a pohltí naši planetu a roztaví všechno do pekla. To je teprve na první pohled - apokalypsa nebude dlouho čekat a přijde mnohem dříve, astrofyzici Michael Khan a Daniel Wolf Savin z Columbia University v New Yorku (USA) předpovídají v článku v populárním vydání Nautilus.
Bezútěšná budoucnost naší planety. Fotografie: Mark Garlick.
Začněte tím, že Země má velké štěstí, že se točí v této elitní oblasti orbitálních vzdáleností, v nichž může existovat kapalná voda (nezbytná podmínka pro život v naší obvyklé verzi) a dostatečné množství oxidu uhličitého pro fotosyntézu. Podle výpočtů některých vědců leží vnitřní hranice takové „fotosyntetické obytné zóny“od nás jen 7,5 milionu km - to je asi 5% vzdálenosti od Země ke Slunci. A tato hranice se postupně posouvá směrem ven.
Naše hvězda je masivní koule plynu, držená ve své vlastní gravitaci. Ve středu za podmínek kolosálního tlaku a nejvyšší teploty se vodíková jádra sloučí do čtyř a vytvoří jádra helia, což logicky vede ke snížení celkového počtu jader a ke snížení vnějšího tlaku solárního jádra (je úměrná počtu jader na jednotku objemu). Výsledkem je, že vnější vrstvy vytvářejí stále větší tlak na jádro hvězdy, v důsledku toho ještě více stoupá tlak a teplota, stejně jako rychlost jaderné fúze, což vede ke zvýšení jasu Slunce o 10% každou miliardu let.
V reakci na rostoucí teplo Země postupně vyhazuje svůj skleníkový kysličník uhličitý: nárůst teploty urychluje chemické reakce mezi vodou a křemičitanovými horninami, během nichž se CO2 absorbuje z atmosféry. Nakonec to bude tak málo, že rostliny začnou vymírat.
Nejprve ty, které praktikují fotosyntézu C3, zmizí - a je jich tam nejvíce, včetně těch nejdůležitějších plodin (pšenice, rýže, ječmen, oves, sója, brambory, arašídy, kokos, banán, bavlna, většina stromů). K tomu dojde asi za 200 milionů let, kdy koncentrace CO2 klesne na 150 ppm (pro srovnání: dnes je to více než 400 ppm). Jakmile vyhynou, budou postupně nahrazovány rostlinami s C4 fotosyntézou, o nichž se někteří domnívají, že se vyvinuli v reakci na vyčerpání oxidu uhličitého. Využívají CO2 efektivněji - představují čtvrtinu všech pozemských fotosyntéz, přestože jsou to pouze 3% z celkového počtu rostlinných druhů (mezi ně patří kukuřice, čirok, prosa, cukrová třtina, některé plevele). Ale rostliny C4, bohužel, také vymřou 300 milionů let po rostlinách C3,když je CO2 menší než 10 ppm.
Spolu s rostlinami a dalšími fotosyntetickými organismy začnou zvířata vymírat, protože na Zemi neexistují nebiologické zdroje kyslíku. Nejdříve se uduší velká zvířata, potom malá a mikroskopická zvířata. I když se někomu podaří přežít v atmosféře bez kyslíku (řekněme červi), průměrná teplota na povrchu planety za miliardu let překročí + 45 ° C (nyní + 17 ° C) - a nejdůležitější biochemické procesy v takových podmínkách prostě přestanou fungovat. Můžete zkusit hledat spásu na pólech, ale i tam bude brzy příliš horká. Nakonec zůstanou jen chemosyntetické mikroby, které pro metabolismus nepotřebují oxid uhličitý a kyslík, ale spoléhají se například na sírany nebo železo.
Příliš horká. Ilustrace: Ron Miller.
Propagační video:
A co lidé? Nemohou vstoupit do chemosyntézy. Takže v příštích půl miliardě let se musí Urlyashka zbavit. Během této doby se však podmínky na jiných planetách nebo satelitech sluneční soustavy stěží stanou tak přijatelnými pro život a létání za jeho hranice je poněkud nekompromisním nápadem. „Pokud mluvíme o exoplanetách, pak stojí za to objasnit: nikdy se tam nepohneme,“řekl švýcarský astrofyzik Michel Mayor, čerstvě upečený nositel Nobelovy ceny za objev v roce 1995 prvního exoplanetu poblíž hvězdy podobné Slunci (s Didierem Kelo). "Dokonce i ve velmi optimistickém případě - pokud planeta vhodná pro život není příliš daleko, řekněme, pár desítek světelných let, což není doslova v sousedství - to bude trvat hodně času, než tam letět." Stovky milionů dní s nejmodernější technologií."To je naprosté šílenství," dodal profesor. No, ví to lépe.
Člověk se může pokusit oddálit klimatickou popravu posunutím orbity Země, jak naznačují Khan a Savin. Například, pokud zničíte asteroid 100 km, který letí každých pět tisíc let v blízkosti Země, pak se v důsledku gravitačních změn bude naše orbita pomalu vzdalovat od Slunce v přiměřené vzdálenosti - hlavní věcí není náhodně zničit Zemi současně. Nebo byste měli postavit obří sluneční plachtu na gravitačních postrojích tak, aby sluneční vítr s fotonickým vánkem tlačil planetu o něco dále do obyvatelné zóny - bude možné tam obývat až do konečného otoku naší zčervenalé hvězdy. Taková plachta by měla být 20krát větší než průměr Země, ale ne více než bilion tun tun - to je asi 2% Everestu. Mimochodem, pokud už nějaká cizí civilizace takovou plachtu postavila,pak je to docela možné detekovat pomocí stejných metod, jaké se používají k detekci exoplanet.
Další způsob, jak přežít, bude vyžadovat vysokou úroveň vývoje technologií umělé inteligence. Obecně řečeno, v budoucnu bude naše planeta mnohem příznivější pro nebiologický život. Nejprve kvůli zvýšenému jasu Slunce, který pohání baterie robotů. Za druhé, zlepší se kosmické počasí: pokud se dnes Slunce točí s zběsilým dynamem, obrací se kolem své osy za 24 pozemských dnů a pravidelně způsobuje magnetické bouře na naší planetě, které často znemožňují komunikaci, energetické systémy a orbitální satelity, pak ve stáří rotaci se zpomalí a magnetické bouře se zastaví. Roboti se nebudou muset starat o své nádherné mikroobvody a lidé se světelným srdcem budou moci načíst do nich svou mysl, aby mohli pokračovat v tažení pozemské existence s relativním pohodlím v otevřeně nelidských podmínkách.
Možná perspektiva. Ilustrace: Sophia Foster-Dimino.
Všechny tyto hrozné vesmírné výzvy jsou však stále dost daleko - zbývají desítky milionů let, než přijdou na to, jak jim odporovat. Na nosu jsou mnohem naléhavější problémy planetární povahy - pokud nebudou vyřešeny, nebude mít lidstvo šanci žít ani deset tisíc let. "Musíme se postarat o naši planetu," správně vysvětluje profesor Michel Mayor. "Je velmi krásná a stále naprosto vhodná pro život."
Autor: Viktor Kovylin