Většina vědců předpovídá, že za asi miliardu let bude stále rostoucí záření Slunce spálit Zemi nad možnosti obyvatel. Skupina vědců z Caltechu studovala mechanismus, který by způsobil, že každá planeta s živými organismy zůstane obyvatelná déle, než se původně myslelo, možná zdvojnásobí životnost. Zní to jako dobrá zpráva pro budoucí obyvatele Země, ale také tento mechanismus by mohl zvýšit šanci, že život jinde ve vesmíru může mít čas postoupit na pokročilou úroveň.
Vědci tvrdí, že atmosférický tlak je přirozeným regulátorem klimatu pro pozemskou planetu s biosférou. V současné době a v minulosti si Země udržovala povrchové teploty prostřednictvím skleníkového efektu. V atmosféře bylo před 1 miliardou let větší množství CO2 a dalších skleníkových plynů, což byla dobrá věc. Jinak by Země mohla být zmrzlá kostka ledu. Ale s tím, jak svítivost a teplo slunce stárly, se Země přirozeně vypořádala snížením množství skleníkových plynů v atmosféře, čímž snížila oteplovací efekt a učinila povrch planety pohodlně obyvatelným.
Naproti tomu, co tvrdí většina vědců, profesor Caltech Joseph L. Kirschvink říká, že Země se možná blíží bodu, ve kterém není dostatek oxidu uhličitého, který by reguloval teploty stejným postupem. Ale nebojte se, existuje další mechanismus, který může fungovat ještě lépe, aby reguloval teploty na Zemi a udržoval naši domácí planetu pohodlnou pro život ještě déle, než kdokoli jiný předpovídal.
Ve své práci Kirschvink a jeho spolupracovníci Caltech profesor Yuk L. Yung a postgraduální studenti King-Fai Li a Kaveh Pahlevan ukazují, že atmosférický tlak je faktorem, který upravuje globální teplotu rozšířením infračervených absorpčních linií skleníkových plynů. Jejich model naznačuje, že pouhým snížením atmosférického tlaku lze do budoucna prodloužit životnost biosféry o nejméně 2,3 miliardy let, což je více než zdvojnásobení předchozích odhadů.
Vědci používají k vysvětlení mechanismu „plošnou“ analogii. U skleníkových plynů by byl oxid uhličitý představován bavlněnými vlákny tvořícími pokrývku. "Bavlněná vazba může mít díry, které umožňují únik tepla," vysvětluje Li, hlavní autor papíru.
"Velikost otvorů je řízena tlakem," říká Yung. „Stiskněte přikrývku,“ zvýšením atmosférického tlaku, „a otvory se zmenšují, takže může unikat méně tepla. S menším tlakem se otvory zvětšují a více tepla může uniknout, “říká a pomáhá planetě vrhat další teplo generované světelnějším sluncem.
Řešením je podstatně snížit celkový tlak samotné atmosféry odstraněním obrovského množství molekulárního dusíku, převážně nereaktivního plynu, který tvoří asi 78 procent atmosféry. To by regulovalo povrchové teploty a umožnilo by to, aby oxid uhličitý zůstal v atmosféře a podpořil tak život.
To by se nemuselo dělat synteticky - zdá se, že k tomu dochází normálně. Biosféra sama odvádí dusík ze vzduchu, protože dusík je začleněn do buněk organismů, když rostou, a je pohřben s nimi, když umírají.
Ve skutečnosti „tato redukce dusíku je něco, co se již může odehrávat,“ říká Pahlevan a k tomu došlo v průběhu dějin Země. To naznačuje, že atmosférický tlak Země může být nyní nižší, než tomu bylo dříve v historii planety.
Důkaz této hypotézy může pocházet z jiných výzkumných skupin, které zkoumají plynové bubliny vytvořené ve starověkých lavinách, aby určily minulý atmosférický tlak: maximální velikost formující bubliny je omezena množstvím atmosférického tlaku, s vyššími tlaky vytvářejícími menší bubliny a naopak.
Pokud je to pravda, mechanismus by se také potenciálně objevil na jakékoli extrasolární planetě s atmosférou a biosférou.
"Doufejme, že v budoucnu nejen odhalíme planety podobné Zemi kolem jiných hvězd, ale také se dozvěděme něco o jejich atmosféře a okolních tlacích," říká Pahlevan. "A pokud se ukáže, že starší planety mají tendenci mít tenčí atmosféru, znamenalo by to, že tento proces má určitou univerzalitu."
Vědci doufají, že atmosféru exoplanet lze studovat, aby zjistili, zda k tomu dochází v jiných světech.
A pokud by na naší vlastní planetě mohlo být trvání obyvatelnosti delší, mohlo by to mít důsledky pro nalezení inteligentního života jinde ve vesmíru.
„Trvat život na planetě netrvalo dlouho, ale vývoj pokročilého života trvalo velmi dlouho,“ říká Yung. Na Zemi trvalo tento proces čtyři miliardy let. „Přidání dalších miliard let nám poskytne více času na vývoj a více času na setkání s vyspělými civilizacemi, jejichž vlastní existence by se tímto mechanismem mohla prodloužit. To nám dává příležitost setkat se. “
Zdroje: papír, atmosférický tlak jako přirozený regulátor klimatu pro pozemskou planetu s biosférou, Caltech
