Крэдыт малюнка: ISS Expedition 7 Crew, EOL, NASA, праз http://apod.nasa.gov/apod/ap110412.html.

Як глабальнае пацяпленне калі-небудзь скончыць жыццё на Зямлі

Сонца можа не адказваць за кароткачасовае пацяпленне, якое мы зараз адчуваем, але ў рэшце рэшт, усё важна.

"Мы ведаем з 1800-х гадоў, што вуглякіслы газ захоплівае цяпло ў атмасферы. Правільная колькасць падтрымлівае клімат, спрыяльны для жыцця чалавека ". -Джамс Хансен

Мы любім лічыць нашу планету ідэальнай для жыцця, выканаўшы ўсе ўмовы, якія мы ведаем, каб жыццё існавала, квітнела і квітнела на працягу мільярдаў гадоў. У рэшце рэшт, тут, на Зямлі, у нашай не занадта тоўстай і не занадта тонкай атмасферы ў нас ёсць вадкая вада на нашай паверхні, што стала магчымым дзякуючы спалучэнню ціску і тэмпературы на ўзроўні мора. На шчасце для нас, мы разлічваем не толькі на пэўную адлегласць ад Сонца.

Нашае Сонца можа быць проста яшчэ адной зоркай, як і многія іншыя, але ў адрозненне ад яркіх, больш цьмяных зорак, якія свецяць па небе, пакуль яны нядоўгія, наша Сонца будзе бліскаць адносна пастаяннай яркасцю мільярдамі гадоў. І калі Сонца свяціла сваёй яркасцю, а ўся Зямля паглынала днём сонечнае святло і ноччу выпраменьвала яго назад, то законы фізікі нам непасрэдна кажуць, якой павінна быць тэмпература на паверхні нашай планеты: 255 кельвін (-18 ° C / 0 ° F).

У самых халодных, палярных раёнах Зямлі сярэдняя тэмпература значна ніжэй за астатнюю частку планеты. Малюнак: ESA / IPEV / PNRA – B. Хэйлі, праз http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2015/03/White_space.

Але вы, напэўна, зразумелі, што гэта не сярэдняя тэмпература на Зямлі; наш свет нашмат цяплейшы, чым у сярэднім. Спалучэнне хмарнага покрыва, вуглякіслага газу і вадзяной пары - тры рэчы, якія паглынаюць і «пакрываюць» інфрачырвонае святло, якое выпраменьвае паверхню нашай планеты - робяць наш свет прыстойным 33 ° С (59 ° F) цяплейшым, чым гэтая жудасна нізкая тэмпература. Калі Зямля была значна маладзей, мільярды гадоў таму ў нас нават была вялікая колькасць метану ў атмасферы, дзякуючы чаму наша планета здольная ўтрымліваць яшчэ больш цяпла.

І хоць мы звычайна не думаем зрабіць Зямлю больш цёплай як добрую справу, таму мільярды гадоў таму гэта было абсалютна неабходна.

Разумееце, калі Сонечная сістэма была маладзей, Сонца было не толькі маладзейшым, але і прахалодным. Тое, як зорка атрымлівае сваю энергію, адбываецца ад ядзернага зліцця ў сваім ядры: спальвання вадароду ў гелій у выпадку нашага Сонца. Калі ядро ​​награваецца да больш высокіх тэмператур, хуткасць плаўлення павялічваецца, а зорка гарэе гарачэй. У большасці выпадкаў мы думаем пра больш масіўныя зоркі як пра гарачае (а значыць, і гарэнне палівам хутчэй), і гэта сапраўды так. Але, як зорка старэе, і больш яе вадароду ператвараецца ў гелій, ядро ​​пачынае сціскацца. Паколькі гравітацыйнае сцісканне выпраменьвае энергію, і няма куды пайсці гэтай энергіі - яна абмежаваная ў ядры зоркі - ядро ​​награваецца.

Малюнак: Wikimedia Commons карыстальнік Kelvinsong.

Збярэм усё гэта, і мы атрымаем непазбежнае заключэнне: калі зорка старэе і гарыць усё больш і больш свайго паліва, яна выкідвае ўсё большую колькасць энергіі!

Сонца, якое існуе сёння, праз 4,5 мільярда гадоў пасля стварэння Сонечнай сістэмы, на 20% больш энергічнае, чым было ў самыя раннія часы. Калі б не парніковы эфект нашай атмасферы, ранняя Зямля была б такой жа застылай, як і Марс. Але з цягам часу Сонца будзе працягваць награвацца. Гэта ніяк не адаб'ецца на нас на тэрмінах сотняў, тысяч і нават мільёнаў гадоў, а хутчэй, чым гады адзначаюцца ў сотні мільёнаў.

Эвалюцыя некаторых уласцівасцей Сонца з цягам часу. Свяцільнасць - гэта тое, што ўплывае на тэмпературу тут, на Зямлі. Крэдыт малюнка: карыстальнік Wikimedia Commons RJHall, заснаваны на Рыбасе Ігнасі (2010),

Павелічэнне на 1% сонечнага патоку не будзе катастрафічным, але свяцільнасць сонечнага святла павялічваецца прыблізна кожныя 110 мільёнаў гадоў. У нейкі момант - пасля павелічэння флюсу паміж 10% і 30%, у залежнасці ад таго, як выглядае наша атмасфера - мы пераходзім крытычную кропку: сярэдняя тэмпература паверхні 373 кельвін (100 ° C / 212 ° F) . Іншымі словамі, у нейкі момант Сонца стане настолькі гарачым, што акіяны Зямлі закіпяцяць. Гэта канчатковая форма глабальнага пацяплення: свет настолькі гарачы, што вада немагчымая. У гэты момант жыццё на паверхні нашай планеты стане немагчымым, хаця некаторыя разумныя віды могуць стварыць новы дом у (прахалоднай) верхняй атмасферы Зямлі.

Найлепшыя ацэнкі, якія гэта адбудуцца, складаюць ад аднаго да двух мільярдаў гадоў з гэтага часу, хаця там існуе значная нявызначанасць, і дастаткова часу, каб мы маглі высветліць некаторыя разумныя рашэнні, такія як спіраль Зямлі далей ад Сонца для больш прыдатнага клімату. . Калі мы гэтага не зробім, а мы дазволім прыродзе ісці сваім ходам, жыццё, як мы ведаем - на гэтым планеце скончыцца ў гэты час, мяркуючы, што, магчыма, халадней, цьмяней (і больш пастаянна гарыць ) такія зоркі, як чырвоныя карлікі, могуць зрабіць лепшыя дамы, чым жоўта-белыя зоркі, як нашы.

Планеты вакол меншай, прахалоднай і больш стабільна гарэлай зоркі, чым у нас. Крэдыт малюнкаў: NASA / JPL-Caltech, праз http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_2087.html.

Глабальнае пацяпленне ўрэшце разбурыць жыццё на Зямлі: не толькі жыццё чалавека, але і ўсё жыццё на паверхні планеты, у тым ліку ў морах. За мільярд ці два гады з таго часу, задоўга да таго, як Сонца стане чырвоным гігантам і не пачне плавіць гелій, тэмпература нашага свету падымецца занадта высока для раслін, жывёл ці любых істот, якія мы ведаем, каб выжыць. Магчыма, мы перасялімся ў іншыя зоркі альбо ў знешнія светы нашай Сонечнай сістэмы, калі яны пачнуць сагравацца. З націскам у правільным кірунку яны могуць стаць нашымі новымі дамамі, бо Зямля становіцца ўсё больш і больш непрыдатнай.

Магчымы шлях для магчымай тэрапіі Марса будзе больш падобны на Зямлю. Крэдыт малюнка: англійская карыстальнік Вікіпедыі Ittiz, пад ліцэнзіяй cca-sa-3.0.

Незалежна ад таго, як вы яе бачыце, нам неверагодна пашанцавала, што жыццё пайшло па шляху, якое яна прывяла да нас. Калі б кембрыйскі выбух альбо біялагічная эвалюцыя дзейнічалі крыху павольней, разумнае жыццё, падобнае да нас, можа, ніколі не ўзнікла б часу.

Гэтая публікацыя ўпершыню з'явілася ў Forbes і прадастаўляецца вам прыхільнікамі Patreon без рэкламы. Каментуйце наш форум і купіце нашу першую кнігу: Beyond The Galaxy!