Supponiamo, per qualche miracolo, che l'umanità riesca a evitare una guerra nucleare, la caduta di un enorme asteroide, intrighi atmosferici di supervulcani e radiazioni mortali da supernove esplose nelle vicinanze. Abbiamo circa 6 miliardi di anni prima del giorno in cui il Sole si gonfia secondo i precetti del gigantismo rosso e inghiotte il nostro pianeta, sciogliendo tutto all'inferno. Questo è solo a prima vista molto tempo - l'apocalisse non si farà attendere così a lungo e arriverà molto prima, prevedono gli astrofisici Michael Khan e Daniel Wolf Savin della Columbia University di New York (USA) in un articolo nella popolare edizione di Nautilus.
Il cupo futuro del nostro pianeta. Foto: Mark Garlick.
Per cominciare, la Terra è molto fortunata a ruotare in quella fascia elitaria di distanze orbitali, all'interno della quale possono esistere acqua liquida (una condizione necessaria per la vita nella nostra versione abituale) e una quantità sufficiente di anidride carbonica per la fotosintesi. Secondo i calcoli di alcuni scienziati, il confine interno di una tale "zona fotosintetica abitabile" si trova a soli 7,5 milioni di km da noi - questo è circa il 5% della distanza dalla Terra al Sole. E questo confine si sta gradualmente spostando verso l'esterno, nella nostra direzione.
La nostra stella è un'enorme palla di gas, contenuta nella sua stessa gravità. Al centro di esso, in condizioni di pressione colossale e temperatura massima, i nuclei di idrogeno si fondono in quattro e formano nuclei di elio, il che logicamente porta ad una diminuzione del numero totale di nuclei e ad una diminuzione della pressione esterna del nucleo solare (è proporzionale al numero di nuclei per unità di volume). Di conseguenza, gli strati esterni esercitano sempre più pressione sul nucleo della stella, di conseguenza, al suo interno, la pressione e la temperatura aumentano ancora di più, così come il tasso di fusione nucleare, che porta ad un aumento della luminosità del Sole del 10% ogni miliardo di anni.
In risposta all'aumento del calore, la terra sta gradualmente liberando il suo mantello serra di anidride carbonica: l'aumento della temperatura accelera le reazioni chimiche tra l'acqua e le rocce di silicato, durante le quali la CO2 viene assorbita dall'atmosfera. Alla fine, ce ne sarà così poco che le piante inizieranno a morire.
In primo luogo, quelli che praticano la fotosintesi C3 scompariranno - e ce ne sono la maggior parte, comprese tra le colture più importanti (grano, riso, orzo, avena, soia, patate, arachidi, cocco, banana, cotone, la maggior parte degli alberi). Ciò avverrà tra circa 200 milioni di anni, quando la concentrazione di CO2 scende a 150 ppm (per fare un confronto: oggi è più di 400 ppm). Man mano che si estinguono, saranno gradualmente sostituite da piante con fotosintesi C4, che alcuni ritengono si siano evolute in risposta all'esaurimento dell'anidride carbonica. Usano la CO2 in modo più efficiente: rappresentano un quarto di tutta la fotosintesi terrestre, nonostante siano solo il 3% delle specie vegetali totali (queste includono mais, sorgo, miglio, canna da zucchero, alcune erbe infestanti). Ma le piante C4, purtroppo, moriranno anche 300 milioni di anni dopo le piante C3,quando la CO2 è inferiore a 10 ppm.
Insieme alle piante e ad altri organismi fotosintetici, gli animali inizieranno a morire, perché non ci sono fonti di ossigeno non biologiche sulla Terra. I grandi animali soffoceranno per primi, seguiti da quelli piccoli e microscopici. Anche se qualcuno riesce a sopravvivere in un'atmosfera priva di ossigeno (diciamo, vermi), in un miliardo di anni la temperatura media sulla superficie del pianeta supererà i + 45 ° C (ora + 17 ° C) - e i processi biochimici più importanti in tali condizioni smettono semplicemente di funzionare. Puoi provare a cercare la salvezza ai poli, ma anche lì presto diventerà troppo caldo. Alla fine, rimarranno solo i microbi chemiosintetici, che non hanno bisogno di anidride carbonica e ossigeno per il metabolismo, ma si basano, ad esempio, su solfati o ferro.
Troppo caldo. Illustrazione: Ron Miller.
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E le persone? Non possono entrare nella chemiosintesi. Quindi nel prossimo mezzo miliardo di anni, hanno urgente bisogno di sbarazzarsi di Zemlyashka. Tuttavia, durante questo periodo, le condizioni su altri pianeti o satelliti del sistema solare difficilmente diventeranno così accettabili per la vita, e volare oltre i suoi limiti è un'idea piuttosto poco promettente. "Se parliamo di esopianeti, allora vale la pena chiarire: non ci trasferiremo mai", ha detto l'altro giorno l'astrofisico svizzero Michel Mayor, appena sfornato premio Nobel per la scoperta nel 1995 del primo esopianeta vicino a una stella simile al sole (insieme a Didier Kelo). "Anche in un caso molto ottimista - se un pianeta adatto alla vita non è molto lontano, diciamo, poche decine di anni luce, il che non è molto, letteralmente nelle vicinanze - ci vorrà molto tempo per volare lì". Centinaia di milioni di giorni con tecnologia all'avanguardia."Questa è una follia completa", ha aggiunto il professore. Beh, lui sa meglio.
Si può tentare di ritardare l'esecuzione climatica spostando l'orbita terrestre, come suggeriscono Khan e Savin. Ad esempio, se distruggi un asteroide 100 km, che vola vicino alla Terra ogni cinquemila anni, quindi a seguito di cambiamenti gravitazionali, la nostra orbita si allontanerà lentamente dal Sole a una distanza rispettabile - la cosa principale è non distruggere accidentalmente la Terra allo stesso tempo. Oppure dovresti costruire una gigantesca vela solare su cavi gravitazionali in modo che il vento solare, con la sua brezza fotonica, spinga il pianeta un po 'più in là nella zona abitabile - sarà possibile abitarci fino al rigonfiamento finale della nostra stella arrossente. Una tale vela dovrebbe essere 20 volte il diametro della Terra, ma la sua massa non dovrebbe superare i trilioni di tonnellate: questo è circa il 2% dell'Everest. A proposito, se qualche civiltà aliena ha già costruito una simile vela,quindi è del tutto possibile rilevarlo utilizzando gli stessi metodi utilizzati per rilevare gli esopianeti.
Un altro modo per sopravvivere richiederà un alto livello di sviluppo delle tecnologie di intelligenza artificiale. In generale, in futuro il nostro pianeta diventerà molto più favorevole alla vita non biologica. Primo, a causa della maggiore luminosità del Sole, che alimenta le batterie dei robot. In secondo luogo, il tempo spaziale migliorerà: se oggi il Sole gira con una dinamo frenetica, gira attorno al suo asse in 24 giorni terrestri e provoca regolarmente tempeste magnetiche sul nostro pianeta, che spesso disabilitano le comunicazioni, i sistemi di alimentazione e i satelliti orbitali, allora per vecchiaia la sua rotazione rallenterà e le tempeste magnetiche si fermeranno. I robot non dovranno preoccuparsi dei loro squisiti microcircuiti e le persone dal cuore leggero saranno in grado di caricarsi la mente per continuare a trascinare un'esistenza terrena con relativo comfort in condizioni apertamente disumane.
Possibile prospettiva. Illustrazione: Sophia Foster-Dimino.
Tuttavia, tutte queste terribili sfide spaziali sono ancora abbastanza lontane: mancano decine di milioni di anni per capire come resistere. Sul naso ci sono problemi molto più urgenti di natura planetaria: se non vengono risolti, l'umanità non avrà la possibilità di vivere nemmeno diecimila anni. "Dobbiamo prenderci cura del nostro pianeta", edifica giustamente il professor Michel Mayor. "È molto bella e ancora assolutamente in forma per la vita."
Autore: Viktor Kovylin
