Kiedy z Ziemi zniknie tlen? Naukowcy dokonali obliczeń

Niestety, Ziemia nie będzie istnieć wiecznie. Za około pięć miliardów lat Słońce zacznie zwiększać swoją objętość pożerając naszą planetę i inne światy. Niemniej, życie powinno zniknąć z niej znacznie wcześniej. W ramach nowych badań uczeni doszli do wniosku, że za około miliard lat ziemska atmosfera zdąży stracić większość swojego tlenu.

Atmosfera Ziemi w przeszłości i w przyszłości

Nie zawsze tak było, ale obecnie atmosfera bogata w tlen jest jedną z kluczowych cech ziemi. Zawdzięczamy ją wbrew pozorom nie tyko licznym roślinom, ale również przeróżnym bakteriom. Gdyby nie one, życie na Ziemi wyglądałoby dziś zupełnie inaczej.

Jak długo ta atmosfera bogata w tlen z nami pozostanie? Odpowiedź na to pytanie postanowili znaleźć badacze z Instytutu Technicznego Georgii oraz Uniwersytetu Toho.

Aby poznać długoterminową stabilność atmosferycznego tlenu na Ziemi, uczeni przeprowadzili liczne symulacje – symulacje związane z klimatem Ziemi, zachodzących na jej powierzchni biologicznych i geologicznych procesach, jasnością Słońca, i nie tylko. Podczas symulacji badacze obserwowali, jak zmieniały się poziomy tlenu. Podczas wcześniejszych badań prowadzono podobne symulacje, jednakże te były zdecydowanie bardziej złożone.

Za sprawą swoich badań naukowcy dowiedzieli się, że wysokie stężenie tlenu w atmosferze utrzyma się jeszcze przez jakiś miliard lat, po czym to zacznie gwałtownie spadać. Za 1,1 miliarda lat tlen na Ziemi powinien stanowić zaledwie 1% dzisiejszego stężenia.

Winowajca? Słońce

Główną przyczyną utraty tlenu, zgodnie z symulacjami, będzie Słońce. Starzejąc się, nasza gwiazda zacznie jaśnieć i się ogrzewać, co doprowadzi do zwiększenia temperatury powierzchni Ziemi i uwolnienia do atmosfery dużych ilości dwutlenku węgla. Te warunki doprowadzą do wyginięcia organizmów roślinnych – naszego głównego źródła tlen.

Cóż, wygląda zatem na to, że w przyszłości atmosfera Ziemi będzie wyglądać do atmosfery Ziemi sprzed miliardów lat. W końcu, początkowo atmosfera Ziemi składała się z wodoru i helu, później z dwutlenku węgla, pary wodnej, amoniaki i azotu, a dopiero jeszcze później, za sprawą bakterii i innych organizmów, zaczęły wzrastać w niej ilości tlenu i azotu.

Atmosfera Ziemi sprzed 2,4 miliarda lat, w momencie gdy ta zawierała niewiele tlenu. Wizja artysty. | Źródło: NASA Goddard Space Flight Center/Francis Reddy

Tlen a życie poza Ziemią

Choć mogłoby się wydawać, że omawiane odkrycie nie ma dla nas, ludzi większego znaczenia, bowiem są szanse na to, że za miliard lat ludzkość nie będzie istnieć, jest wręcz przeciwnie. Wyniki badań mają przełożenie na proces poszukiwania pozaziemskiego życia. Skoro tlen ma tak wielki związek z życiem na Ziemi, astronomowie podejrzewają, że stanowi on sygnaturę, której warto szukać w atmosferach innych planet.

Na przestrzeni lat coraz jaśniejsze staje się to, że nie wystarczy szukać planet, które znajdują się po prostu w odpowiednim miejscu, by mogło powstać na nich życie. Ważne jest też, aby odnaleźć je w odpowiednim punkcie w czasie. Jak obliczyli uczeni, tlen może być wykrywalny w atmosferach planet tylko przez około 20 do 30 procent ich „żywota”.

Źródło: Nature Geoscience, fot. tyt. Canva