Виживуть одні бактерії. Вчені розповіли, коли на Землі зникне кисень

Вчені вважають, що через 1 млрд років атмосфера Землі втратить більшу частину кисню, що зробить планету непридатною для складного аеробного життя, якому необхідний кисень.

На сьогоднішній день кисень становить близько 21% атмосфери Землі. Багата киснем довкілля ідеально підходить для складних організмів, таких як люди, яким для життя необхідний кисень. Але на самому початку в атмосфері Землі не було такої кількості кисню, і ймовірно, що не буде його і в самому кінці.

Відомо, що приблизно через кілька мільярдів років почнеться безперервне збільшення сонячного випромінювання, яке призведе до випаровування океанів і припинення дрейфу континентів. Збільшення яскравості Сонця буде викликано накопиченням гелію в ядрі Сонця.

Через 4 млрд років підвищення температура біля поверхні Землі призведе до стрімкого парникового ефекту. До цього часу більша частина життя на планеті припинить своє існування. Завершальною главою в історії Землі стане перетворення Сонця в червоного гіганта, який поглине планету.

Дослідження Кадзума Одзаки з Університету Тохо і Кріса Рейнхарда з Технологічного інституту Джорджії показало, що до того, як на Землі випаруються океани і почнеться парниковий ефект, планета спершу втратить свій кисень.

За словами експертів, атмосфера Землі з високим рівнем кисню залишатиметься такою протягом наступного мільярда років. Після цього, рівень кисню в атмосфері різко впаде, повернувшись до показників до Кисневою катастрофи, яка сталася близько 2,4 млрд років тому. Тоді в атмосфері планети з'явилася велика кількість кисню.

"Ми виявили, що насичена киснем атмосфера не буде постійною", — говорить Одзаки.

Одна з основних причин зсуву полягає в тому, що в міру старіння нашого Сонця воно стає гарячіше і виділяє більше енергії. Дослідники підрахували, що це призведе до зменшення кількості вуглекислого газу в атмосфері, оскільки CO2 поглинає тепло, а потім розпадається.

За розрахунками фахівців, через 1 млрд років рівень вуглекислого газу стане настільки низьким, що фотосинтезуючі організми, в тому числі рослини, не зможуть вижити і виробляти кисень. Масове вимирання цих фотосинтезуючих організмів стане основною причиною величезного скорочення кількості кисню.

"Падіння кисню буде дуже, дуже великим — ми говоримо приблизно в мільйон разів менше кисню, ніж сьогодні", — каже Райнхард.

В цей же час, одночасно відбудеться збільшення вмісту метану до рівнів, які в 10 000 разів перевищують його кількість в сьогоднішній атмосфері.

Як тільки зміни в атмосфері Землі почнуть відбуватися, вони почнуть швидко прогресувати: розрахунки команди припускають, що атмосфера може втратити кисень протягом всього лише 10 000 років або близько того.

"Біосфера не може адаптуватися до такого різкої зміни навколишнього середовища", — говорить Одзаки.

"Після цього життя на Землі буде виключно мікробним. Світ, де анаеробні і примітивні бактерії в даний час ховаються в тіні, знову захоплять владу", — говорить Рейнхард.

Наземне життя перестане існувати, як і водне життя. Озоновий шар, що складається з кисню, повільно зникне, піддаючи Землю і її океани впливу високих рівнів ультрафіолетового світла і тепла від палючого сонця.

Дослідження проводилося в рамках проекту НАСА, присвяченого населеності планет, і передбачення мають значення для пошуку життя на інших планетах. Кисневовмісні біосигнатури зазвичай використовуються для ідентифікації населених планет.

"Кисень в багатьох формах є дуже важливою біосигнатурою, оскільки він так тісно переплетений з життям на Землі", — говорить Наталі Аллен з Університету Джона Хопкінса в Меріленді. Але нова робота показує, що присутність кисню не постійне і не може бути постійним на населеної планеті.

"Це говорить про те, що навіть для планет навколо інших зірок, які дуже схожі на Землю, велика кількість кисню може не бути виявлено в їх атмосфері, навіть якщо вони можуть підтримувати або підтримують складне життя", — говорить Кевін Ортіс Себальос з Університету. Пуерто-Ріко. За його словами, відсутність кисню у планет не означає, що вони непридатні для життя.

Одзаки і Рейнхард припускають, що інші біосигнатура можуть бути використані для пошуку інопланетного життя замість кисню. Наприклад, вуглеводневі тумани в атмосфері планети можуть служити більш довготривалим ознакою позаземного життя.