Як і коли життя на Землі зникне
Picture Press/AlamyУсе мине. І життя на Землі також колись загине. Ось кілька сценаріїв, як саме це може статися.
Як свідчать скаменілості, життя на Землі триває не менше 3,5 мільярдів років.
Воно витримало періоди льодовиків, шквали метеоритів, масові отруєння і навіть смертельну радіацію.
Вочевидь, знищити усе живе на Землі не так і просто.
Втім, можливих варіантів апокаліпсису багато. Так який же з них назавжди залишить Землю безплідною пустелею?
Вулканічна лава може поглинути величезну частину сушіПотужний вулкан
Коли: 0-100 мільйонів років
Мабуть, найближче до повного знищення життя Земля наблизилася 250 мільйонів років тому, наприкінці пермського періоду. Під час так званого "великого масового вимирання" було знищено 85% усіх видів, що мешкали на суходолі, і 95% морських істот.
Що саме сталося, до кінця не відомо, але вчені пов'язують вимирання з вулканічною активністю дійсно апокаліптичних масштабів.
Нас лякає руйнівна сила сучасних супервулканів, як-от Єллоустоун. Але вони - ніщо у порівнянні з тим, що сталося 250 мільйонів років тому.
Виверження вулканів у Сибіру тоді було таким потужним, що лава вкрила територію у вісім разів більшу за Велику Британію. Така вулканічна активність трапляється мало коли, втім, вона можлива.
Припустити, коли станеться наступний такий епізод, складно, каже Генрік Свенсен з Університету Осло в Норвегії. Виверження такого розміру відбувалися 200, 180 і 65 мільйонів років тому, отже, вони не дуже часті. Але зрештою воно станеться, питання лише, де саме.
Плато Путорана у Сибіру поцятковане жерлами стародавніх вулканівДослідження Свенсена свідчить, що масштаби знищення видів прямо залежатимуть від місця, де лава проб'ється крізь земну кору. Річ у тім, що основною причиною масового вимирання 250 мільйонів років тому було не саме виверження, а сольові родовища, на які багатий Сибір.
Розпечені вулканічною активністю, вони викинули в атмосферу величезну кількість хімічних речовин, які знищують озон.
В результаті Земля отримала потужну дозу сонячної радіації, яку зазвичай поглинає озон. Це могло і стати причиною знищення видів.
Погана новина в тому, що на Землі й сьогодні існує багато масових родовищ солі. "Одним з найбільших і досі є Східний Сибір, - каже Свенсен. - Так само як і прибережна зона Бразилії".
Якщо мегавиверження станеться в одному з цих регіонів, багато видів загине. Але навряд чи життя зникне повністю.
Адже, хоча багато рослин і тварин було знищено під час великого пермського вимирання, одноклітинні організми, як-от бактерії, залишилися практично неушкодженими.
Падіння астероїда зітре з лиця Землі багато видівАстероїд
Коли: протягом 450 мільйонів років
Якщо гігантський астероїд спричинив вимирання великих динозаврів, чи може він також знищити все живе на Землі?
Це також залежить від того, де саме приземлиться космічне тіло. На Землю не раз падали величезні астероїди, однак загрози для всього живого вони не несли.
Кратер Манікуаган у Канаді - один з найбільших на планеті - утворився від падіння астероїду близько 215 мільйонів років тому. Але як свідчать скаменілості, він не завдав шкоди масштабу вимирання динозаврів.
Причина, можливо, у тому, що кратер утворився у відносно інертній кристалічній скелі.
Але коли астероїд влучає у багату на летючі компоненти осадову породу, це спричинює величезні викиди в атмосферу газів, які змінюють клімат і запускають масове вимирання видів.
Хороша новина полягає в тому, що астероїди такого розміру вражають Землю лише раз на 500 мільйонів років.
Втім, навіть вони не можуть знищити життя повністю. Це було б можливим лише у разі зіткнення Землі із квазіпланетою.
На думку деяких вчених, в результаті саме такого зіткнення незабаром після утворення нашої планети і виник Місяць.
"Ми можемо назвати це гіпотезою Меланхолії за фільмом Ларса фон Трієра", - каже Свенсен. Але така можливість виглядає дуже малоймовірною.
Ядро Землі з часом охолоне і затвердієЗастигання ядра
Коли: від 3 до 4 мільярдів років
Якщо ми вже заговорили про кіно, пригадаймо й фільм 2003 року "Земне ядро: Кидок у пекло".
За сюжетом, ядро Землі загадково припиняє обертатися, і уряд США вирішує пробурити Землю і перезапустити його. Адже без активного ядра Земля втрачає магнітне поле, і все живе опиняється під загрозою.
Події фільму є переважно нісенітницею, справедливо висміяною науковцями. Втім, деякі дослідники дійсно вважають, що магнітне поле Землі відбиває іонізівні випромінювання Сонця, яке інакше знищило б атмосферу.
Якщо вони мають рацію, то без магнітного поля наша планета втратить атмосферу, і все життя на ній загине.
Щось подібне могло статися на Марсі, який, можливо, колись був більш придатним для життя, ніж тепер.
У 1997 році Джозеф Кіршвінк із Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені та його колеги знайшли вагомі докази того, що Марс колись мав магнітне поле, а потім втратив його.
"Марсіанська магнітосфера була зруйнована приблизно 3,7 мільярда років тому, після чого планета перетворилася на льодову кулю", - каже Кіршвінк.
Марс - холодна планета без води і життя, але так було не завждиМожливо, ви чули, що магнітне поле Землі слабшає. Але приводу для хвилювання немає: воно перебуває у процесі зміни геомагнітних полюсів, що періодично відбувається вже протягом мільйонів років.
Але чи може магнітне поле Землі з часом зникнути?
Не найближчим часом, каже Річард Гаррісон із Кембриджського університету у Великій Британії.
Для цього ядро повинно повністю затвердіти. Наразі тільки його внутрішня частина є твердою, а зовнішня - рідка. "Внутрішнє ядро зростає приблизно на міліметр щороку, - каже Гаррісон, а товщина розплавленого зовнішнього ядра - 2300 км".
Періоди масового вимирання на Землі також пов'язують із вибухами гамма-променівВибух гамма-променів
Коли: 500 тисяч років
Поблизу Землі є бінарна зірка WR 104, яка може виробити гамма-промені протягом 500 тис. років, але навіть якщо це станеться, вони не обов'язково влучать у Землю.
Ми єдині у Всесвіті? Якщо ні, чому ми досі не налагодили контакт з чужими цивілізаціями? Причина може бути у ще одному космічному вбивці - гамма-випромінюванні.
Гамма-промені утворюються під час потужних вибухів у космосі, коли, приміром, гігантська зірка вибухає або стикаються дві зірки.
Гамма-випромінювання може тривати частку секунди або декілька хвилин.
У теорії довгі гамма-промені могли б знищити озоновий шар Землі, залишивши все живе на ній без захисту від смертельного сонячного ультрафіолету.
Багато ділянок космосу стали непридатними для життя через надто часті гамма-випромінювання, як стверджує дослідження, опубліковане 2014 року Раулем Хіменесом із Університету Барселони в Іспанії та Цві Піраном з Єврейського університету в Єрусалимі.
Втім, Земля розташована у відносно безпечній зоні. Адже вибухи гамма-променів частіше трапляються поблизу центру галактики або на ділянках з високою щільністю зірок.
"Якби Земля була вдвічі ближче до центру галактики, життя на ній вже не існувало б", - пояснює вчений.
Вибух гамма-променівПопри це, протягом своєї історії Земля все ж таки зазнавала випадкового гамма-випромінювання, сліди чого залишилися в скам'янілостях.
Близько 440 мільйонів років тому на межі ордовицького та силурійського періодів сталося масове вимирання видів, причиною якого, на думку деяких вчених, були гамма-промені.
Втім, усе живе все одно не зникло. Добра новина також полягає у тому, що частота вибухів гамма-променів знижується.
За підрахунками Джеймса Анніса з лабораторії Фермилаб у Батавії в Іллінойсі, галактика у середньому зазнаватиме від 5 до 50 випадків гамма-випромінювання кожен мільярд років.
З огляду на розміри Чумацького шляху, шанси наближення до Землі є дуже малими.
Утім, навіть якщо випадкові гамма-промені влучать у Землю, життя в океані не постраждає, тому що морська вода є своєрідним щитом від радіації, пояснює Анніс.
"Гамма-промені можуть знищити наземне життя і людей, повернувши таким чином годинник еволюції назад до колонізації суходолу".
Зірка Шольца пройшла близько від нашого СонцяМандрівні зорі
Коли: протягом наступних мільйонів років
Протягом мільярдів років планети нашої Сонячної системи виконують величний і злагоджений танець навколо Сонця. Але що станеться, якщо інша зірка наблизиться до них?
Ідея здавалася цілком неймовірною, доки в лютому 2015 року дослідники під керівництвом Еріка Мамаєка з Університету Рочестера в Нью-Йорку не оголосили, що таке вже було і при тому - досить нещодавно.
Приблизно 70 000 років тому, коли Людина розумна залишила Африку, а неандертальці все ще жили на Землі, червоний карлик під назвою зірка Шольца пройшов по краю Сонячної системи через ділянку, відому як хмара Оорта.
Зірка Шольца була не першою мандрівною зорею, яка пройшла крізь Сонячну систему, і не останньою.
У лютому 2015 року Корин Бейлер-Джонс з Інституту астрономії Макса Планка в Гейдельберзі у Німеччині назвав дві зірки, які можуть виявитись проблематичними.
Одна з них, HIP 85605, має з'явитися біля Сонячної системи через 240-470 тис. років, тоді як друга - GL 710 - наблизиться до нас через 1,3 млн років.
GL 710 є "трохи більшою за зірку Шольца", каже Мамаєк, але, ймовірно, пройде далі від Землі. Але чи можуть вони чи будь-які інші мандрівні зорі загрожувати життю на Землі?
Хмара Оорта лежить далеко за межами будь-якої планетиЯкщо одним словом - ні. "Просто тому, що зірка зачепить хмару Оорта, Земля не буде приреченою", - каже Бейлер-Джонс.
Проходячи крізь хмару Оорта, зоря теоретично може штовхнути невелике космічне тіло у напрямку Землі. Але навіть якщо він і влучить у Землю, що дуже малоймовірно, він навряд чи знищить життя повністю.
Трохи гірше, якщо, проходячи по краю Сонячної системи, одна з таких зірок стане надновою і відправить потік гамма-променів усередину Сонячної системи.
Втім, шанси на такий збіг обставин дуже невеликі.
Наразі вчені загалом переконані, що реальної загрози за межами Сонячної системи, яка могла би повністю знищити життя на Землі протягом наступних кількох мільярдів років, не існує.
"Багато організмів здатні пережити майже будь-який катаклізм", - підсумовує Ерік Мамаєк.
Життя на Землі невічнеБоятися треба самого життя
Коли: 500 мільйонів років
На думку Пітера Ворда з Вашингтонського університету в Сієтлі, найбільша загроза життю йде зсередини.
Він називає свою ідею гіпотезою Медеї на честь грецької цариці, яка вбивала власних дітей. Ворд стверджує, що причиною багатьох випадків масового вимирання видів в історії Землі було саме життя.
Наприклад, приблизно 2,3 мільярда років тому на Землі виникли нові форми фотосинтезувальних організмів, які виділили в атмосферу багато кисню.
Раніше вільного кисню в атмосфері не було, і це спричинило масову загибель мікробів, які не впоралися з ним.
Близько 450 мільйонів років тому з'явилися перші наземні рослини. Їхні коріння почали розщеплювати гірські породи, перетворюючи їх в ґрунт, що прискорило хімічні реакції між мінералами в породах і вуглекислим газом в атмосфері.
Це різки знизило кількість вуглекислого газу в атмосфері і послабило парниковий ефект, спричинивши льодовикову добу, під час якої багато видів загинули.
Сонце розшириться і з часом проковтне ЗемлюУ віддаленому майбутньому схожі процеси можуть знищити життя, зазначає Ворд. Сонце поступово стає гарячішим, нагріваючи Землю.
А значить, хімічна реакція між гірськими породами та діоксидом вуглецю в атмосфері прискориться. Цей процес дедалі більше прискорює дія рослинного коріння.
Зрештою, атмосфера втратить так багато вуглекислого газу, що рослини не зможуть здійснювати фотосинтез. Якщо рослини загинуть, тварини зникнуть також. І статися це може напрочуд швидко, через якихось 500 мільйонів років.
Хоча мікроби не загинуть одразу, вони стануть дуже вразливими, адже баланс всієї біосфери буде порушено. Зрештою, це може призвести до повної стерилізації планети", - каже Ворд.
Жоден окремий катаклізм не може знищити життя повністю, додає вчений. Але якщо внутрішній баланс біосистеми порушений, а з космосу буде завдано іншого удару, життя може зникнути назавжди.
Розширення Сонця
Коли: 1-7,5 мільярда років
Але якщо нічого з цього так і не станеться, тоді нас знищить Сонце. Наша власна зірка, що зігріває нас і дає енергію всьому живому на Землі, не буде дружньою завжди.
Сонце поступово стає гарячішим. Зрештою на Землі стане так спекотно, що океани почнуть випаровуватися, спричинюючи парниковий ефект і дедалі більше підвищуючи температуру планети.
Цей процес може розпочатися приблизно за мільярд років і знищить усе, крім найстійкіших мікроорганізмів.
Коли Сонце стане таким, життя не матиме шансівПриблизно через 5 мільярдів років Сонце розшириться, перетворившись на червоного гіганта. Через 7,5 мільярда років його поверхня досягне орбіти Землі. Сонце поглине і знищить нашу планету.
Є припущення, що Земля може врятуватися. Зі зростанням Сонце втрачатиме масу, тяжіння зменшуватиметься і Земля віддалятиметься.
Втім, за розрахунками, проведеними 2008 року, цього буде недостатньо, щоби життя на Землі залишилося.
Виходить, єдина надія - на нас. Якщо людство існуватиме у такому далекому майбутньому, вони можуть винайти спосіб перемістити Землю в безпечне місце.
В іншому разі життя на Землі має максимальну тривалість - 7,5 мільярда років.
--