Nehmen wir an, die Menschheit wird es durch ein Wunder schaffen, einen Atomkrieg, den Fall eines riesigen Asteroiden, atmosphärische Intrigen von Supervulkanen und tödliche Strahlung von Supernovae, die in der Nähe explodierten, zu vermeiden. Wir haben ungefähr 6 Milliarden Jahre vor dem Tag, an dem die Sonne nach den Vorschriften des roten Gigantismus anschwillt und unseren Planeten verschlingt und alles zur Hölle schmilzt. Dies ist nur auf den ersten Blick eine lange Zeit - die Apokalypse wird nicht so lange warten und viel früher kommen, sagen die Astrophysiker Michael Khan und Daniel Wolf Savin von der Columbia University in New York (USA) in einem Artikel in der populären Ausgabe von Nautilus voraus.
Die trostlose Zukunft unseres Planeten. Foto: Mark Garlick.
Zunächst hat die Erde das große Glück, sich in diesem Elitebereich von Umlaufbahnen zu drehen, in dem flüssiges Wasser (eine notwendige Lebensbedingung in unserer üblichen Version) und eine ausreichende Menge Kohlendioxid für die Photosynthese vorhanden sein können. Nach Berechnungen einiger Wissenschaftler liegt die innere Grenze einer solchen "photosynthetisch bewohnbaren Zone" nur 7,5 Millionen km von uns entfernt - dies sind etwa 5% der Entfernung von der Erde zur Sonne. Und diese Grenze verschiebt sich allmählich nach außen in unsere Richtung.
Unser Stern ist ein massiver Gasball, der in seiner eigenen Schwerkraft gehalten wird. In der Mitte verschmelzen Wasserstoffkerne unter Bedingungen des kolossalen Drucks und der höchsten Temperatur zu vier Kernen und bilden Heliumkerne, was logischerweise zu einer Abnahme der Gesamtzahl der Kerne und zu einer Abnahme des Außendrucks des Solarkerns führt (proportional zur Anzahl der Kerne pro Volumeneinheit). Infolgedessen drücken die äußeren Schichten immer mehr auf den Kern des Sterns, wodurch der Druck und die Temperatur im Inneren noch stärker ansteigen sowie die Geschwindigkeit der Kernfusion, die alle Milliarden Jahre zu einer Erhöhung der Helligkeit der Sonne um 10% führt.
Als Reaktion auf die aufsteigende Hitze wirft die Erde allmählich ihre Kohlendioxidschicht im Gewächshaus ab: Der Temperaturanstieg beschleunigt chemische Reaktionen zwischen Wasser und Silikatgesteinen, bei denen CO2 aus der Atmosphäre sorbiert wird. Irgendwann wird es so wenig davon geben, dass die Pflanzen aussterben.
Erstens werden diejenigen, die die C3-Photosynthese praktizieren, verschwinden - und es gibt die meisten von ihnen, einschließlich der wichtigsten Kulturen (Weizen, Reis, Gerste, Hafer, Sojabohnen, Kartoffeln, Erdnüsse, Kokosnuss, Banane, Baumwolle, die meisten Bäume). Dies wird in etwa 200 Millionen Jahren geschehen, wenn die CO2-Konzentration auf 150 ppm sinkt (zum Vergleich: heute sind es mehr als 400 ppm). Wenn sie ausgestorben sind, werden sie allmählich durch C4-Photosynthesepflanzen ersetzt, von denen einige glauben, dass sie sich als Reaktion auf den Kohlendioxidmangel entwickelt haben. Sie nutzen CO2 effizienter - sie machen ein Viertel der gesamten terrestrischen Photosynthese aus, obwohl sie nur 3% der gesamten Pflanzenarten ausmachen (dazu gehören Mais, Sorghum, Hirse, Zuckerrohr, einige Unkräuter). Aber C4-Pflanzen werden leider auch 300 Millionen Jahre nach C3-Pflanzen aussterben.wenn das CO2 weniger als 10 ppm beträgt.
Zusammen mit Pflanzen und anderen photosynthetischen Organismen beginnen Tiere auszusterben, da es auf der Erde keine nicht-biologischen Sauerstoffquellen gibt. Große Tiere ersticken zuerst, gefolgt von kleinen und mikroskopisch kleinen. Selbst wenn es jemandem gelingt, in einer sauerstofffreien Atmosphäre (z. B. Würmer) zu überleben, wird die Durchschnittstemperatur auf der Planetenoberfläche in einer Milliarde Jahren + 45 ° C (jetzt + 17 ° C) überschreiten - und die wichtigsten biochemischen Prozesse unter solchen Bedingungen funktionieren einfach nicht mehr. Sie können versuchen, an den Polen nach Erlösung zu suchen, aber selbst dort wird es bald zu heiß. Letztendlich bleiben nur chemosynthetische Mikroben übrig, die für den Stoffwechsel kein Kohlendioxid und keinen Sauerstoff benötigen, sondern beispielsweise auf Sulfate oder Eisen angewiesen sind.
Zu heiß. Illustration: Ron Miller.
Werbevideo:
Und was ist mit Menschen? Sie können nicht in die Chemosynthese eintreten. In den nächsten einer halben Milliarde Jahren müssen sie Zemlyashka dringend loswerden. Während dieser Zeit werden die Bedingungen auf anderen Planeten oder Satelliten des Sonnensystems für das Leben jedoch kaum so akzeptabel sein, und das Überfliegen seiner Grenzen ist eine eher vielversprechende Idee. "Wenn wir über Exoplaneten sprechen, ist es klar zu klären: Wir werden niemals dorthin ziehen", sagte neulich der Schweizer Astrophysiker Michel Mayor, ein frisch gebackener Nobelpreisträger für die Entdeckung des ersten Exoplaneten in der Nähe eines sonnenähnlichen Sterns im Jahr 1995 (zusammen mit Didier Kelo). "Selbst in einem sehr optimistischen Fall - wenn ein für das Leben geeigneter Planet nicht sehr weit entfernt ist, beispielsweise einige zehn Lichtjahre, was buchstäblich nicht viel in der Nachbarschaft ist, wird es viel Zeit brauchen, um dorthin zu fliegen." Hunderte Millionen Tage mit modernster Technologie."Das ist völliger Wahnsinn", fügte der Professor hinzu. Nun, er weiß es besser.
Man kann versuchen, die klimatische Ausführung zu verzögern, indem man die Erdumlaufbahn verschiebt, wie Khan und Savin vorschlagen. Wenn Sie beispielsweise einen 100 km langen Asteroiden zerstören, der alle fünftausend Jahre in der Nähe der Erde fliegt, bewegt sich unsere Umlaufbahn aufgrund von Gravitationsänderungen langsam in einer respektablen Entfernung von der Sonne weg - die Hauptsache ist, nicht gleichzeitig die Erde versehentlich zu zerstören. Oder Sie sollten ein riesiges Sonnensegel auf Gravitationsbändern bauen, damit der Sonnenwind mit seiner photonischen Brise den Planeten ein wenig weiter in die bewohnbare Zone drückt - es wird möglich sein, dort bis zur endgültigen Schwellung unseres rötenden Sterns zu leben. Ein solches Segel sollte den 20-fachen Durchmesser der Erde haben, aber nicht mehr als eine Billion Tonnen Masse - das sind ungefähr 2% des Everest. Übrigens, wenn eine außerirdische Zivilisation bereits ein solches Segel gebaut hat,dann ist es durchaus möglich, es mit den gleichen Methoden zu erkennen, die zum Erkennen von Exoplaneten verwendet werden.
Ein anderer Weg, um zu überleben, erfordert einen hohen Entwicklungsstand der Technologien für künstliche Intelligenz. Generell wird unser Planet in Zukunft für nicht-biologisches Leben viel günstiger. Erstens aufgrund der erhöhten Helligkeit der Sonne, die die Batterien der Roboter antreibt. Zweitens wird sich das Weltraumwetter verbessern: Wenn sich die Sonne heute mit einem hektischen Dynamo dreht, sich in 24 Erdentagen um ihre Achse dreht und regelmäßig magnetische Stürme auf unserem Planeten verursacht, die häufig Kommunikation, Stromversorgungssysteme und Orbital-Satelliten deaktivieren, dann dreht sich ihre Rotation im Alter wird langsamer und die magnetischen Stürme werden aufhören. Roboter müssen sich keine Sorgen um ihre exquisiten Mikrokreise machen, und Menschen mit einem leichten Herzen werden in der Lage sein, ihren Verstand in sie zu laden, um unter offen unmenschlichen Bedingungen weiterhin eine irdische Existenz mit relativem Komfort herauszuholen.
Mögliche Perspektive. Illustration: Sophia Foster-Dimino.
All diese schrecklichen Weltraumherausforderungen sind jedoch noch ziemlich weit entfernt - es bleiben noch zig Millionen Jahre, um herauszufinden, wie man ihnen widerstehen kann. In der Nase liegen viel dringlichere Probleme planetarischer Natur - wenn sie nicht gelöst werden, hat die Menschheit keine Chance, auch nur zehntausend Jahre zu leben. "Wir müssen uns um unseren Planeten kümmern", erbaut Professor Michel Mayor zu Recht. "Sie ist sehr schön und trotzdem absolut lebensfähig."
Verfasser: Viktor Kovylin
