Каким образом прекратится жизнь на Земле?

Удары астероидов, взрывы сверхновых звезд и другие бедствия — всё это вполне способно уничтожить человечество. И всё-таки через миллиард лет произойдет катастрофическое событие, которое, скорее всего, лишит Землю кислорода и уничтожит жизнь на планете Земля. К счастью, человечество за это время может что-нибудь придумать.

Жизнь — это борьба за существование. Как полагают некоторые ученые, первые живые существа появились на Земле еще 4 миллиарда лет назад. В то время нашу планету бомбардировали гигантские каменные глыбы, летящие из космоса. Но жизнь все равно не сдавалась. На протяжении всей своей истории Земля была свидетельницей многих катаклизмов. Взрывы сверхновых звезд, удары астероидов, гигантские извержения вулканов, внезапные климатические изменения — все эти ужасающие катастрофы уничтожили бесчисленное множество самых разных проявлений жизни. Временами эти глобальные неоднократно случавшиеся катаклизмы даже почти полностью уничтожали большинство живых организмов на Земле.

Тем не менее жизнь всегда возвращалась: опять появляются новые виды, но затем всё повторяется заново.

Итак, что же такое должно произойти, чтобы жизнь полностью исчезла? Несмотря на то, что человечество оказалось на удивление слабоватым и субтильным, сделать нашу планету полностью безжизненной не так просто. И всё же, далее мы перечислим несколько возможных апокалиптических событий, которые окончательно и бесповоротно способны уничтожить всю жизнь на Земле, причем последний сценарий, скорее всего, неизбежен.

Гибель всего живого в результате столкновения с астероидом

66 миллионов лет назад астероид размером с город упал в Мексиканский залив. В результате для динозавров и для большинства других живых организмов, которые обитали в то время на Земле, игра была, как говорится, полностью окончена. И хотя до появления предков человека было еще очень далеко, столкновение с астероидом оказалось, пожалуй, наиболее важным событием в истории человечества. Не будь той катастрофы, динозавры продолжали бы и дальше властвовать на Земле, а млекопитающие так бы и остались прозябать в их тени.

Однако может оказаться так, что в будущем такие случайные катастрофы не всегда пойдут во благо, ведь астероид — это погибель для всего человечества. К счастью, в ближайшее время вряд ли это произойдет. Если судить по геологическим данным о столкновениях космических объектов с Землей, то, как уверяют специалисты НАСА, примерно каждые 100 миллионов лет на Землю падает большой астероид. При этом столкновения с астероидами меньших размеров случаются постоянно. Имеются даже свидетельства того, что за последние несколько тысячелетий некоторые люди могли погибать от ударов небольших метеоритов.

Но какова вероятность того, что Земля когда-либо столкнется с астероидом, достаточно массивным, чтобы уничтожить все живое на нашей планете? Расчеты, опубликованные в журнале Nature еще в 2017 году, показывают, что для этого потребуется космический камень поистине гигантских размеров. Для уничтожения всего живого на Земле необходимо нанести удар, в результате которого все моря и океаны буквально испарятся. Подобные мощные удары способны нанести только такие астероиды, как «Паллада» и «Веста» — самые большие в Солнечной системе. Есть свидетельства того, что планета Земля на ранней стадии своей жизни пострадала в результате столкновения большого планетоида под названием «Тейя». Однако в наши дни столкновения таких крупных космических объектов крайне маловероятны.

Смерть из-за исчезновения кислорода (деоксигенация)

Чтобы представить себе, что такое глобальная катастрофа, изменившая лик Земли, нам нужно заглянуть в далекое прошлое.

Почти 2,5 миллиарда лет назад в результате так называемой «кислородной катастрофы» на Земле появилась пригодная для жизни атмосфера, от которой зависит всё живое. Появление цианобактерий, иногда называемых сине-зелеными водорослями, наполнило земную атмосферу кислородом. В результате возникли такие условия, в которых многоклеточные формы жизни могли бы жить, а живые существа, вроде человеческих, — дышать.

Однако случаются и обратные процессы: именно по этим причинам, вероятнее всего, 450 миллионов лет назад произошло событие, которое назвали «ордовикско-силурийским вымиранием», — это одна из крупнейших фатальных катастроф на Земле. В тот раз на нашей планете внезапно произошло падение концентрации кислорода, которое растянулось на несколько миллионов лет.

Какова же была причина столь экстремального события? А дело в том, что во время ордовикского периода все ныне разрозненные континенты представляли собой единый массив под названием Гондвана. Различные формы земной жизни все еще обитали по преимуществу в океанах, однако на суше уже стали появляться растения. Затем, ближе к концу ордовикского периода, в результате резкого изменения климата суперконтинент Гондвана покрылся ледниками. Одного этого глобального похолодания оказалось достаточно, чтобы началась гибель всего живого.

Однако затем на фоне резкого падения уровня содержания кислорода наступила вторая — ускоренная — стадия вымирания живых организмов. Ученые находят в образцах грунтов, собранных на морском дне в разных точка земного шара, подтверждения, свидетельствующие о том, что подобные резкие изменения в далеком прошлом действительно имели место. Некоторые специалисты полагают, что причиной радикального изменения свойств океанических слоев, для которых была характерна своя специфическая температура и концентрация таких элементов, как кислород, явились ледниковые массивы. И тем не менее точная причина снижения концентрации кислорода остается предметом дискуссии.

Какой бы ни оказалась истинная причина, но по некоторым оценкам во время ордовикско-силурийского массового вымирания живых организмов на Земле погибло в конечном итоге более 80 процентов всех форм жизни.

Итак, исчезновение кислорода могло происходить и раньше, однако может ли это событие повториться? В статье, опубликованной недавно в журнале Nature Communications, ученые попытались провести гипотетическое сравнение с днем сегодняшним. По их мнению, изменение климата, которое происходит в настоящее время, уже сказывается на понижении концентрации кислорода в земных океанах, угрожая исчезновением морских живых организмов.

Гибель в результате гамма-всплеска

Даже если внезапная волна глобального похолодания и спровоцировала массовое вымирание живых организмов в Верхнем ордовике, что же в первую очередь явилось причиной этого явления? На протяжении многих лет многие астрономы предполагали, что виновником мог быть какой-нибудь мощный гамма-всплеск (GRB).

Всплески гамма-излучения — это загадочные явления, которые являются, скорее всего, самыми сильными и мощными взрывами во вселенной; по мнению астрономов, эти всплески возникают в результате вспышек сверхновых. Однако (к счастью), человечеству еще не приходилось наблюдать подобную вспышку на достаточно близком расстоянии от Земли, чтобы понять, что же он представляет собой на самом деле. На данный момент гамма-всплески были замечены лишь в других галактиках.

Но если что-то подобное произойдет на просторах Млечного Пути, как это, вероятно, и случалось в прошлом, то на Земле вымрет всё живое. Гамма-всплеск, направленный в нашу сторону, длится всего какие-то десять секунд, но за столь короткое время он способен уничтожить, по крайней мере, половину озонового слоя Земли. За последние несколько десятилетий человечество пришло к следующему выводу: даже относительно небольшое повреждение озонового слоя способно привести к разрушению естественного солнцезащитного барьера нашей планеты и, тем самым, привести к серьезнейшим последствиям. Уничтожение озона в достаточно больших количествах может нанести удар по пищевым цепочкам и уничтожить гигантское количество живых организмов.

Гамма-всплески способны полностью уничтожить все формы жизни, обитающие в верхних слоях мирового океана, которые продуцируют в настоящее время значительное количество кислорода, попадающего затем в земную атмосферу. Кроме того, гамма-лучи расщепляют атмосферный кислород и азот, после чего образуется диоксид азота, более известный как смог, из-за которого над сильно загрязненными городами зачастую не видно солнца. В результате, смог пеленой окутает всю Землю и воспрепятствует проникновению солнечных лучей, спровоцировав наступление нового ледникового периода в общемировых масштабах.

Гибель Солнца

Ни один из описанных выше катастрофических сценариев, несущих угрозу гибели для всего живого, не сравнится с той судьбой, которая уготована самой планете Земля. Вне зависимости от того, произойдет ли в будущем гамма-всплеск или не произойдет, но — всё равно примерно через миллиард лет бóльшая часть всех живых организмов на Земле в конечном итоге погибнет из-за нехватки кислорода. Эта информация представлена в другом исследовании, опубликованном в мартовском номере журнала Nature Geoscience.

По мнению ученых, наличие богатой кислородом атмосферы у Земли — это отнюдь не постоянная, а переменная величина: примерно через миллиард лет из-за солнечной активности концентрация кислорода в атмосфере резко снизится до того уровня, который имел место до наступления «кислородной катастрофы». Чтобы прийти к таким выводам, авторы исследования, объединив различные математические модели (климатические и биогеохимические), выяснили, как именно будет изменяться атмосфера по мере того, как Солнце будет стареть и выделять всё больше и больше энергии.

Ученые установили, что в конечном итоге наступит такой момент, когда весь углекислый газ в земной атмосфере распадется. В результате вымрут все растения и прочие организмы, вырабатывающие кислород и живущие за счет фотосинтеза. На Земле не останется достаточного количества живых организмов, способных поддерживать тот уровень концентрации кислорода в атмосфере, который необходим для существования человека и животных.

Точное время наступления и длительность этой эпохи (а процесс деоксигенации может занять всего 10 тысяч лет) зависит от множества различных факторов. Но, в конце концов, утверждают авторы исследования, этот катаклизм для планеты Земля неизбежен.

К счастью, у человечества есть в запасе еще миллиард лет, чтобы что-нибудь придумать.