Olimlar Yerdagi barcha hayotning o'lim vaqtini nomlashdi. Bu qanday aniq sodir bo'ladi?

Mundarija:

Olimlar Yerdagi barcha hayotning o'lim vaqtini nomlashdi. Bu qanday aniq sodir bo'ladi?
Olimlar Yerdagi barcha hayotning o'lim vaqtini nomlashdi. Bu qanday aniq sodir bo'ladi?
Anonim

Kelajakda, taxminan etti milliard yil ichida, Quyosh qizib ketadi va qizil gigantga aylanadi, ehtimol u Yerni yutib yuboradi. Ammo sayyora ancha oldin tirik organizmlar uchun yaroqsiz bo'ladi. Bu nafaqat okeanlarning bug'lanishi tufayli, balki atmosfera tarkibidagi katta o'zgarishlar tufayli ham sodir bo'ladi. "Lenta.ru" Qo'shma Shtatlar va Yaponiya olimlarining yangi ilmiy ishlari haqida batafsil aytib beradi, ular Yerda murakkab hayotning maksimal umr ko'rish muddati taxminan bir milliard yilni tashkil etadi.

Minglab taqdirlar

Hozirgi vaqtda Yer biosferasi atmosferada kislorodning 20 foizini fotosintetik organizmlar orqali ushlab turadi. Ma'lumki, Er tarixining aksariyat qismida kislorod darajasi hozirgi kunga qaraganda past bo'lgan va atmosferada uning kontsentratsiyasi faqat quruqlikdagi o'simliklar paydo bo'lganidan keyin ortib bora boshlagan. Biosfera evolyutsiyasi fosfor kabi muhim kimyoviy elementlarning geokimyoviy aylanishini tezlashtirdi. Biroq, sayyoramizni kislorodga boy ushlab turish uchun faqat fotosintez etarli emas.

Erning kelajakda yashash imkoniyatlari haqidagi ilgari o'tkazilgan tadqiqotlar Quyoshning qizil gigantga aylanishi bilan isishi, karbonat-silikatli geokimyoviy tsikl va suv yo'qotilishi o'rtasidagi munosabatlarga bag'ishlangan. Vaqt o'tishi bilan, quyosh porlashi bilan karbonat angidrid kontsentratsiyasi pasayadi, bu esa biosfera uchun muhim bo'lgan geokimyoviy davrlarni buzadi. Bir qator nazariy modellar shuni ko'rsatadiki, kelgusi ikki milliard yil ichida Yerning iqlimi kuchli issiqxona effekti tufayli nam bo'lib qoladi, buning natijasida stratosferadan kosmosga ko'p miqdorda suv chiqa boshlaydi.

Image
Image

Erdagi uglerod aylanishi

Rasm: Vikipediya

Yangi tadqiqotda olimlar Quyoshning uglerod, kislorod, fosfor va oltingugurt kabi geokimyoviy tsikllarga ta'sirini kuzatuvchi batafsil modelga asoslanib, kelajakda Yer uchun yashash imkoniyatlarini bashorat qilishdi. Mutaxassislar bunga tirik organizmlarning metabolizmini, shuningdek, qobiq va mantiya orasidagi oksidlanish -qaytarilish jarayonini o'z ichiga olgan metan tsiklini qo'shdilar, bu esa atmosferadagi kislorod darajasini boshqaruvchi jarayonlarni geologik vaqtda kuzatishga imkon beradi. miqyosi Bunday model kelajakda milliardlab yillik sayyora tarixini qamrab olishga qodir.

Tadqiqotchilar model mantiqining gazsizlanish tezligining o'zgarishi, shuningdek, eroziyaning tezlashishi, shu jumladan model uchun tasodifiy parametr qiymatlariga mos keladigan stoxastik yondashuvni qo'lladilar. Ular 600 million yil oldin Yer uchun boshlang'ich shartlarni (ishga tushirish bosqichi) o'rnatdilar, so'ngra sayyoramiz evolyutsiyasini hozirgi kungacha qamrab olgan modelni taxminan 400 ming marta yugurdilar. Yugurishning barcha namunalaridan Yerda faqat zamonaviy sharoitlarga yaqin besh mingga yaqin takrorlangan sharoit mavjud. Ular kelajakni bashorat qilish uchun ishlatilgan.

Hammasi yomon

Ba'zi noaniqliklarga qaramay, hech qanday holatda kislorodga boy atmosfera 1,5 milliard yildan oshmaydi. Bu faqat qasddan mumkin bo'lmagan stsenariyda amalga oshiriladi, bu erda Quyosh o'zining yorqinligini oshirmaydi. Kislorod kontsentratsiyasining pasayishi Yer yuzasi haroratining oshishi, shuningdek, atmosferadagi karbonat angidrid miqdorining kamayishi natijasida yuzaga keladi.

Atmosferaga kiradigan karbonat angidrid miqdorining kamayishi atmosferaning fotokimyoviy beqarorligiga va kislorod darajasining keskin pasayishiga olib keladi. Bu kislorod aylanishiga ta'sir ko'rsatadigan uglerodning geokimyoviy tsikli va biosfera faolligining pasayishi, ya'ni global fotosintez bilan bog'liq. Shunday qilib, C3 fotosintezli o'simliklar (ko'pchilik o'simliklar bu turdagi fotosintezdan foydalanadi) taxminan 500 million yildan so'ng yo'q bo'lib ketadi, bu esa atmosferaning kislorod bilan to'yinganligiga ta'sir qiladi.

Image
Image

Hozirgi vaqtda quyosh va qizil gigantning qiyosiy o'lchamlari

Rasm: Vikipediya

O'simliklarning yo'q bo'lib ketishi kimyoviy ob -havo va fosfor aylanishini bostiradi, bunda muhim mineral quruqlikdan okeanga o'tadi. Dengiz ekotizimlarining faollik darajasi ham vaqt o'tishi bilan pasayadi.

Erdagi biosfera Arxey davrida, 2,45 milliard yil oldin sodir bo'lgan Buyuk kislorod hodisasidan oldin bo'lganiga o'xshaydi. Xususan, yangi muvozanat holatidagi atmosfera kislorodining darajasi hozirgi zamonga qaraganda ko'p darajali past bo'ladi va metan darajasi keskin oshadi. Shu bilan birga, bitta muhim farq bo'ladi: karbonat angidrid darajasining pasayishi, bu CH4 ning CO2 ga nisbatini oshiradi va organik tuman paydo bo'lishiga olib keladi.

Er yuzasining global harorati 300 Kelvindan oshib ketgach, keyingi isish quruqlik va dengiz biosfera faolligini bostirishni boshlaydi. Qanday bo'lmasin, sayyorada mikroorganizmlardan boshqa hech kim yashay olmaydi.

Boshqa olamlar

Asar mualliflari yozishicha, organik tuman tumanlik sistemasining asosiy ketma -ketligida joylashgan Yer kabi sayyoralarda biosignatura (hayot mavjudligining belgisi) bo'lib xizmat qilishi mumkin. Bunday potentsial sayyora, masalan, yoshi olti milliard yilga yaqin bo'lgan G2 yulduzi atrofida aylanadigan Kepler-452b. Hozirgi kunda bu dunyo ona yulduzidan Yer Quyoshdan 10 foiz ko'proq issiqlikni oladi. Organik tuman ham kelajakda yangi turdagi iqlim uchun uzoq muddatli barqarorlikni ta'minlay oladi.

Image
Image

Rassomning Erning o'limi haqidagi fikri

Foto: Vikipediya

Olimlar qo'llagan modellar Yer biosferasining ta'sirini o'z ichiga olgan, lekin sayyoralar ham butunlay boshqa biosferalarga ega bo'lishi mumkin - masalan, o'simliksiz. Bu ta'sir qanchalik muhimligini o'rganish uchun olimlar modeldan Yer biosferasini chiqarib tashladilar. Kutilganidek, er usti o'simliklarning yo'qligi sayyoralar evolyutsiyasi davomida atmosferada O2 darajasining past bo'lishiga olib keladi. Biroq, astronomik asboblar yordamida aniqlanishi uchun hali ham milliard yil kislorod etarli bo'ladi. Bu natija shuni ko'rsatadiki, quruqlikdagi biosferaning mavjudligi yoki yo'qligi (lekin umuman biosfera emas) havo konvertining oksidlanmasligiga ikkinchi darajali ta'sir ko'rsatadi.

Tadqiqotchilarning ishi potentsial yashaydigan sayyoralarni qidirishga yordam beradi, chunki kislorodli atmosfera mavjud bo'lgan vaqt juda cheklangan va Yer tarixining faqat bir qismi kislorodning ishonchli aniqlanadigan darajasi bilan ajralib turadi. Ko'rinadigan to'lqin uzunligi diapazonida O2 ni to'g'ridan-to'g'ri aniqlash, 1,5-2 milliard yil bundan mustasno, Er kabi sayyora hayotining ko'p qismi uchun qiyin bo'ladi. Bu taxminan Yerning umrining 20-30 foiziga to'g'ri keladi, bu mikroblar davrini ham o'z ichiga oladi. Shu bilan birga, ultrabinafsha to'lqinlarda ozon izlarini kuzatish bu "oynani" kengaytirishi mumkin.

Tavsiya: