На сегодняшний день жизнь процветает на нашей богатой кислородом планете, но Земля не всегда была такой, и исследователи предсказывают, что в будущем атмосфера вернётся к состоянию с высоким содержанием метана и низким содержанием кислорода. Вероятно, это произойдёт не раньше, чем через миллиарды лет. Тем не менее, согласно результатам исследования, опубликованным в 2021 году, изменения произойдут достаточно быстро.
В результате изменения концентрации газов планета вернётся к состоянию, примерно напоминающему тому, в котором она находилась до так называемого Великого кислородного события (GOE) или так называемой Кислородной катастрофы около 2,4 миллиардов лет назад.
Более того, авторы исследования утверждают, что атмосферный кислород вряд ли является постоянной характеристикой пригодных для жизни миров в целом, что имеет последствия для попыток человечества обнаружить признаки жизни в более отдалённых уголках
Вселенной.
«Согласно модели, деоксигенация атмосферы с резким падением содержания кислорода в атмосфере до уровней, которые будут напоминать состояние архейской Земли, скорее всего, произойдёт до начала влажных парниковых условий в климатической системе Земли и до обширной потери поверхностной воды из атмосферы», - поясняют исследователи в своей научной работе. «В этот момент наступит конец света для человека и большинства других форм жизни, которые полагаются на кислород, чтобы прожить ещё один день, так что будем надеяться, что в ближайшие миллиарды лет мы придумаем, как покинуть планету».
Для того, чтобы прийти к таким выводам, исследователи создали подробные модели биосферы Земли, учитывающие изменения яркости
Солнца и соответствующее падение уровня углекислого газа, поскольку этот газ разрушается под воздействием возрастающего количества тепла.
Меньшее количество углекислого газа означает меньшее количество фотосинтезирующих организмов, таких как растения, что приведёт к уменьшению количества кислорода.
Ранее учёные уже предсказывали, что усиление излучения Солнца приведёт к исчезновению океанических вод с лица нашей планеты примерно через 2 миллиарда лет, но в данной модели, основанной на среднем значении 400000 симуляций, говорится, что снижение уровня кислорода приведёт к гибели жизни в первую очередь.
«Падение уровня кислорода очень и очень экстремально и критично», - говорит учёный Крис Рейнхард из Технологического института Джорджии. «Мы говорим о том, что кислорода будет в миллион раз меньше, чем сегодня».
Фото: sciencealert.com
Особую актуальность исследованию придаёт поиск пригодных для жизни планет за пределами Солнечной системы. Вводятся в строй всё более мощные телескопы, и исследователи хотят знать, что необходимо искать в тех массивах данных, которые собирают эти приборы.
По мнению исследователей, возможно, что для того, чтобы иметь наибольшие шансы обнаружить жизнь, необходимо искать не только кислород, но и другие биопризнаки. Научное исследование выполнялось как часть проекта НАСА NExSS (Nexus for Exoplanet System Science), в рамках которого изучается возможность обитаемости планет, отличных от планеты Земля.
Исходя из расчётов, проведенных Рейнхардом и учёным-экологом
Казуми Одзаки из японского университета Тохо, богатая кислородом обитаемая
история Земли может ещё продлиться всего на 20-30% от общего срока жизни планеты, а микробная жизнь будет существовать ещё долго после нашего исчезновения.
«Для атмосферы Земли после великой деоксигенации будет характерно повышенное содержание метана и низкое содержание углекислого газа, а также отсутствие озонового слоя», - говорит Одзаки. «Вероятно, земная система будет представлять собой мир анаэробных форм жизни».
Результаты данного исследования были опубликованы в журнале Nature Geoscience.