Планеты земного типа могут обладать встроенным ликвидатором сложной жизни — Naked Science
16 апреля
Александр Березин
12

Планеты земного типа могут обладать встроенным ликвидатором сложной жизни

6.7

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

«Земля-снежок»
Полное оледенение планеты нашего типа может длиться десятки миллионов лет, причем наземная жизнь в этот период должна быть практически уничтожена / ©JULIO LACERDA/STUDIO 252MYA

Традиционно в научном мире считалось, что климат планет земного типа — включая нашу — обладает «встроенным термостатом» или, как его еще называют, «углеродным кондиционером». Когда на планете холодно, углекислый газ слабо связывается горными породами (скорость химических реакций связывания СО2 базальтами падает). За счет этого главный парниковый газ накапливается в атмосфере, и температура вновь растет. Когда на Земле жарко, скорость связывания углекислого газа резко ускоряется, его концентрация в воздухе снижается, отчего парниковый эффект падает — и снижает температуру на планете.

Робин Уордсворт (Robin Wordsworth), автор новой работы, направленной на публикацию в The Astrophysical Journal Letters, решил проверить, совместима ли гипотеза углеродного кондиционера, якобы автоматически стабилизирующего климат Земли, с последними данными о климате нашей планеты в прошлом. Для этого он рассчитал, насколько часто естественные периодические колебания уровня СО2 в земном воздухе способны привести к возникновению состояния «Земля-снежок». Так называют фазу полного и постоянного оледенения планеты, включая экваториальную зону. Для Земли оно наступает при +7 °C. Сегодня средняя температура на планете +15, а в последний пик оледенения, 20 тысяч лет назад, опускалась до +9-10 °C.

Автор ведет детальные расчеты того, как будет меняться температура на моделируемой Земле при колебаниях уровня СО2, выявленных из анализа древних пород. Вышло, что при серьезном похолодании океаны планеты начинают активно поглощать углекислый газ, снижая парниковый эффект и усиливая похолодания. Получается, при постоянном уровне солнечного излучения планета должна впадать в состояние полного оледенения уже через 300 миллионов лет.

Когда исследователь ввел в расчеты тот факт, что излучение Солнца со временем увеличивается, то скорость наступления полного оледенения неожиданно не уменьшилась. Оказалось, по мере роста светимости Солнца склонность планет земного типа к оледенениям не снижается. Все дело в следующем: лед так хорошо отражает солнечное излучение, что наблюдаемое повышение светимости звезды не может заметно снизить шансы ее планеты на глобальное оледенение.

Идея об углеродном термостате, стабилизирующем климат Земли, может оказаться оптимистичным заблуждением / ©Wikimedia Commons

Исследователь приходит к выводу, что его моделирование предсказывает: «исторически наблюдавшихся уровней колебаний СО2 <…> в ближайшие сотни миллионов лет хватит для перехода планеты в состояние “Земли-снежка”».

Автор отмечает, что это самое общее описание процесса. В действительности такой сценарий — при отсутствии антропогенного влияния на климат — может реализоваться и быстрее. Уордсворт напоминает, что последнему пику оледенения (20 тысяч лет назад) не хватило буквально считаных градусов, чтобы начать неостановимое движение ледников к экватору. Моделирование показывает, что практически все экзопланеты земного типа, вращающиеся вокруг звезд класса Солнца, должны часто впадать в состояние «Земли-снежка».

Исходя из имеющихся на сегодня данных, такое состояние ведет к гибели всех наземных видов многоклеточных. Если расчеты ученого верны, получается, планеты земного типа обладают не «встроенным термостатом», а встроенным механизмом периодического уничтожения всей сложной наземной жизни. Это может прояснять причины парадокса Циолковского-Ферми — того, что при очень большом количестве звезд и планет во Вселенной нет никаких признаков внеземных цивилизаций. Вероятность возникновения цивилизации будет значительно снижена, если биологическая эволюция сложных видов периодически «обнуляется», стирая все разумные виды до того, как они смогут повлиять на климат и спасти себя от его колебаний.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
6 часов назад
Мария Азарова

Канадские ученые выяснили, что у больных с коронавирусом значительно повышен уровень белка галектина-9 в плазме крови. Они также обнаружили корреляцию между концентрациями Gal-9 и провоспалительными цитокинами, высвобождение которых приводит к цитокиновому шторму.

Позавчера, 20:38
Илья Ведмеденко

Российские судостроители спустили на воду головное скоростное пассажирское судно на подводных крыльях «Метеор 120Р». Предполагается, что оно ни в чем не уступает зарубежным аналогам.

3 августа
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

3 августа
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

1 августа
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

12 Комментариев

10.05.2021
-
0
+
Хороший повод прекратить заниматься ерундой и начать искать способы выживания
29.04.2021
-
0
+
Дело не только, и не столько в CO2, сколько в прецессии земной оси. Вот и все объяснение.
16.04.2021
-
1
+
Только малолетке с косичками эту статью не показывайте (Гретте). А то она тут топит за глобальное потепление, и какахами на вентилятор бросается. Хоть много исследований ученых показывают обратное... если б мы так не коптили то наступил очередной ледниковый период. ЗЫ. Например солнечный цикл, что сейчас, самый слабый за 100 лет... и в двух последующих 11 летних циклах еще упадет.
16.04.2021
-
-1
+
300 млн лет срок более чем достаточный для развития цивилизации технического типа. За такой срок можно пешком добраться до других звезд. Даже при нынешних технологиях этого вполне хватит чтобы заселить ближайшие звездные системы. Так что вряд ли это основание для "парадокса Ферми" Не интересны мы никому, а сами выйти на контакт не можем по причине отсутствия средств связи. Радиоволны уж очень неудобный формат даже на межпланетных расстояниях.
    -
    0
    +
    Возраст Земли 4,5 миллиарда лет. Первые живые организмы появились 2,7 миллиарда лет назад по самым пессимистичным оценкам. 2,7 миллиарда лет назад почти на порядок больше 300 миллионов лет. 4,5 миллиарда тем более. Сколько сколько раз мы там до звёзд дошли? :)
    +
      ещё комментарии
      20.04.2021
      -
      0
      +
      У комочков слизи что плавала в рассоле 2,7 млрд лет назад была техническая цивилизация? Видимо все-таки нет. А то бы улетели от таких коментаторов к едреной фене.
        -
        0
        +
        Думаю что комочки слизи примерно так же прочитали бы и поняли статью, как и вы. Речь в ней идёт не о том, что через 300 млн лет (то есть в 300 002 021 году) планета станет холодной. А про то, что для того чтобы достичь состояния «планета-снежок» надо каких то жалких 300 млн лет при постоянном уровне солнечного излучения и определенных обстоятельствах. Поэтому речь в этой статье, если вы не дополняли, идёт о том, что эти глобальные и долгие похолодания, которые могут стать перманентными, являются барьером на пути к «высокоразвитым техническим цивилизациям, которые до звёзд пешочком идут». Поэтому таких цивилизаций не появляется и я не уверен уместно ли будет это сказать, что они не появляются чтобы не встретиться лично с вами во время очередного полёта.
          20.04.2021
          -
          0
          +
          Паша давайте не будем выяснять у кого понималка больше. На примере нашей цивилизации вполне заметно, что разум уж если появился то развивается достаточно быстро. За какие-то жалкие 2-3 млн лет прошел путь от камней и палок до космических полетов. Чтобы за оставшиеся 297 млн лет не долететь хотя бы до ближайших звезд, надо быть совсем уж валенком. И конечно если читать статью не поперек легко заметить что сценарий "земля-снежок" не убивает жизнь полностью. Речь в статье об уничтожении _сложной_ жизни. При потеплении не придется начинать с нуля. А значит забудьте о своих миллиардах лет.Уж скорее это механизм перезапуска, дающий разуму новый шанс если за 300 млн лет ничего не получилось и планету заполонили валенки.
            -
            0
            +
            Эк вы передёрнули. То есть человечество по вашему появилось вот так сразу из ничего? На минуточку, сложная жизнь на Земле появилась 570 миллионов лет назад. Соответственно если бы 100 миллионов лет назад произошла эта катастрофа - начинать бы пришлось ой как задолго, с уровня вплоть до двух миллиардов лет назад, с появлением простейших.
      -
      0
      +
      идти с каменным топором к звёздам ужасно неудобно и долго, а выйти пораньше жабры не давали.
16.04.2021
-
1
+
Моделирование - это всегда отклонение от реальности. Моделирование отнюдь не глас божий, ибо модель конструируется человеком, и всегда имеет какие-то недостатки, не позволяющие полностью адекватно отразить реальность. Каковы достоинства и недостатки очередной модели очередного моделиста, мы не знаем. И не знаем, через какое время модель и результаты моделирования будут объявлены неадекватными. Поэтому подождём с выводами, это лишь выводы модели, сделанной одним человеком. Придёт другой, напишет другую модель. Тем более масштабы типа «ближайшие сотни миллионов лет» - это, на мой взгляд, ни о чем. Ближайшие двести миллионов или восемьсот миллионов? Чтобы сказать хоть что-то, в модель надо досконально вникать, а так это творчество ученого остаётся котом в мешке с прорицаниями непонятной достоверности.
    09.05.2021
    -
    0
    +
    Да, то же самое можно сказать и про модели изменения климата на ближайшие десятки лет.
Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: