زمین تا چه مدت میتواند شرایط حیات داشته باشد؟

به نظر میرسد هالیوود در ساخت فیلمهایی با موضوع روز قیامت در حال پیشرفت است. از برخورد یک سیارک در مسیر زمین گرفته تا جهشهای ژنتیکی اشتباه و شرارههای خورشیدی فاجعه بار، فیلمنامه نویسان راههای متعددی برای تهدید نسل بشر پیدا میکنند. خوشبختانه در همهی فیلم‌ها، همیشه عاملی وجود دارد که بشریت را نجات می‌دهد. اما در واقعیت، حداقل برای انسانهای روی زمین تهدیدهای بسیار بدتری وجود دارد و اوضاع ناامید کنندهتر است. پس بیایید برخی از تهدیدات واقعی و اجتناب ناپذیر حیات روی زمین را بررسی کنیم.

خورشید به یک هیولای گرسنه تبدیل خواهد شد

بر اساس محاسبات دانشمندان، جهان قابل مشاهده چیزی بین 10 هزار تریلیون تا 1 میلیون تریلیون ستاره دارد (برای کسانی که نمادهای علمی را دوست دارند، این عدد 10²²-10²⁴ است). هر یک از آن ستارگان مرحلهای را پشت سر گذاشتهاند که در آن هیدروژن در هستهی ستاره ذوب شده و تبدیل به هلیوم شده است. برای ستارگانی با جرمهای بالاتر، مرحلهی همجوشی هیدروژنی (که توسط ستاره شناسان رشته اصلی نامیده میشود) تنها چند میلیون سال طول میکشد، در حالی که برای ستارگان سبکتر این مرحله بیش از یک تریلیون سال به طول میانجامد. برای ستارگانی با جرمی مشابه خورشید، فاز “رشته اصلی” حدود 10 تا 11 میلیارد سال طول میکشد.

تصویر برگرفته از ویکی پدیا   Wikipedia

خورشید تا 5 تا 6 میلیارد سال آینده به افزایش حجم خود ادامه خواهد داد تا زمانی که هیدروژن موجود در هسته را کامل تخلیه کند. سپس منقبض میشود و باعث میشود که هسته به طور چشمگیری گرم شود. در نهایت دمای هسته به حدی افزایش مییابد که هلیوم میتواند به کربن تبدیل شود. انرژی آزاد شده هنگام ورود خورشید به این فاز باعث میشود خورشید به شدت متورم شود و شعاع فعلی 432000 مایلی آن به حدود 90 میلیون مایل افزایش خواهد یافت. خورشید در این شعاع، عطارد و زهره و احتمالاً زمین را نیز در بر خواهد گرفت. پیش بینی دقیق اتفاقی که در این زمان برای زمین میافتد دشوار است، اما حتی اگر خورشید زمین را نبلعد، افزایش انرژی دریافتی از خورشید، جو زمین را محو می‌کند و سطح این سیاره را به گدازهی مذاب تبدیل می‌کند. در هر صورت، هیچ شانسی برای وجود حیات روی زمین نخواهد بود.

خورشید جو زمین و اقیانوسها را نابود خواهد کرد

حتی قبل از اینکه خورشید زمین را ببلعد یا اتمسفر را محو کند، شرایط زمین برای ادامهی حیات را ویران خواهد کرد. همانطور که خورشید تا چند میلیارد سال پس از آن همچنان به درخشندگی ادامه میدهد، هوازدگی سنگهای سیلیکات نیز افزایش مییابد. این فرآیند  CO₂ را از جو زمین حذف میکند و گرمای گلخانهای سیاره را کاهش میدهد. همانطور که میدانید انجام فتوسنتز برای گیاهان به یک سطح حداقلی از CO₂  در اتمسفر نیاز دارد. در طی 1  میلیارد سال آینده، سطح CO₂  به زیر این مقدارِ حداقل کاهش می‌یابد و تمام حیات‌های گیاهی از بین خواهند رفت.¹  باید تاکید کرد که با از بین رفتن حیات گیاهی، همۀ گونه های حیوانات و جانداران نیز در معرض نابودی قرار خواهند گرفت.

حتی اگر حیات گیاهی با کاهش سطح CO₂  از بین نرود، افزایش دمای زمین آنها را از بین خواهد برد. تقریباً 1.5 میلیارد سال دیگر، دمای کره زمین تا حدود 120 درجه فارنهایت (50 درجه سانتیگراد) افزایش خواهد یافت. در این دما، فقط ساده‌ترین شکل‌های حیات مانند پروکاریوت‌ها و تک یاخته‌ها می‌توانند زنده بمانند. از طرفی این دمای بالا باعث میشود آب با سرعت بیشتری تبخیر شود (این افزایش به صورت تصاعدی است نه خطی). افزایش شدید بخار آب منجر به افزایش دمای جهان به بالای نقطه جوش آب (212 درجه فارنهایت) طی 200 میلیون سال آینده میشود. در حالی که همین اتفاقات تأثیرات فاجعه باری روی حیات دارد، در نهایت این دمای بالا آب را بالای اتمسفر هدایت میکند، جایی که تابش خورشید مولکولهای آن را از هم جدا میکند و هیدروژن از زمین خارج کرده و وارد فضا میکند. کمبود آب همچنین به جز روی نقاط داغ در گوشتهی زمین که فعالیت آتشفشانی دارند، باعث توقف روند تکتونیک صفحات سنگی می‌شود. در واقع هیچ عنصری برای جذب CO₂  منتشر شده از آتشفشانها وجود ندارد و یک سیاره با جوی غلیظ و خفه کننده از گاز CO₂  ایجاد میکند. ستاره شناسان این رویدادها را در ناهید (سیارهی خواهر زمین) مشاهده کردهاند.

چه مدت طول میکشد تا تمام آبهای زمین ناپدید شوند و سیاره کاملاً خشک شود؟ این رویداد کمتر از 2.8 میلیارد سال دیگر  اتفاق خواهد افتاد (اگرچه احتمالاً نزدیک به 1.5 میلیارد سال دیگر این اتفاق میافتد).² مهم نیست که چگونه به این فجایع نگاه میکنیم، حقیقت این است که زندگی روی زمین تاریخ انقضا دارد.