Υπολογιστικό μοντέλο υπολογίζει πότε ο πλανήτης μας θα ξεμείνει από ζωτικό στοιχείο.
«Η πλούσια σε οξυγόνο ατμόσφαιρα της Γης δεν είναι μόνιμη και η απώλειά της θα σήμαινε το τέλος της σύνθετης ζωής στον πλανήτη μας», λέει ο Kazumi Ozaki, επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Toho στην Ιαπωνία.
Για προφανείς λόγους, είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς τη ζωή στη Γη χωρίς οξυγόνο. Αλλά θα εξαντληθεί ποτέ; Και αν ναι, για πόσο καιρό θα υπάρχει οξυγόνο στον πλανήτη μας;
Υπάρχουν διάφορα σενάρια στα οποία μπορούμε να φανταστούμε το τέλος της ζωής στη Γη: κλιματική αλλαγή, αυξανόμενα επίπεδα CO2, σύγκρουση αστεροειδούς, η συνεχής θέρμανση του Ήλιου.
Μια ομάδα επιστημόνων υπολόγισε τον πιο πιθανό λόγο για τον οποίο η Γη θα γίνει ακατοίκητη και, σύμφωνα με αυτούς, αυτό θα είναι το αποτέλεσμα της απώλειας της πλούσιας σε οξυγόνο ατμόσφαιρας του πλανήτη μας.
Χρησιμοποίησαν υπολογιστικά μοντέλα για να υπολογίσουν πότε η Γη θα έμενε από οξυγόνο.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι πριν από περίπου 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια, τα επίπεδα οξυγόνου στην ατμόσφαιρα και τους ωκεανούς της Γης άρχισαν να αυξάνονται σημαντικά. Αν και η ακριβής αιτία είναι θέμα συζήτησης, πιστεύεται ότι οι μονοκύτταροι οργανισμοί είναι οι κύριοι ένοχοι.
Όποιος και αν είναι ο λόγος, ήταν μια κομβική στιγμή στην εξέλιξη της Γης που οδήγησε στην εμφάνιση του αναπνεύσιμου οξυγόνου και έκανε τον πλανήτη μας κατοικήσιμο για μια ποικιλία μεγαλύτερων οργανισμών.
Οι επιστήμονες λένε ότι η Γη δεν θα έχει για πάντα μια ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο.
Ενώ είναι αδύνατο να προβλεφθεί το μέλλον, οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν υπολογιστικά μοντέλα για να αναλύσουν διαφορετικά σενάρια και να υπολογίσουν για πόσο καιρό η Γη θα μπορούσε να συνεχίσει να έχει μια ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο.
Για να μελετήσουν πώς θα εξελιχθεί η ατμόσφαιρα της Γης, ο Kazumi Ozaki, επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Toho, και ο Christopher Reinhardt, αναπληρωτής καθηγητής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Τζόρτζια, δημιούργησαν ένα υπολογιστικό μοντέλο της Γης για την προσομοίωση του κλίματος και των βιοχημικών διεργασιών.
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Nature Geoscience, διαπίστωσε ότι η πλούσια σε οξυγόνο ατμόσφαιρα της Γης θα διαρκέσει για άλλα 1 δισεκατομμύριο χρόνια στο μέλλον.
«Για πολλά χρόνια, η διάρκεια ζωής της βιόσφαιρας της Γης συζητούνταν με βάση την επιστημονική γνώση της συνεχώς αυξανόμενης φωτεινότητας του Ήλιου και του παγκόσμιου γεωχημικού κύκλου των ανθρακικών και πυριτικών αλάτων», λέει ο Ozaki.
Μία από τις συνέπειες ενός τέτοιου θεωρητικού πλαισίου είναι η συνεχής μείωση των επιπέδων CO2 στην ατμόσφαιρα και η υπερθέρμανση του πλανήτη σε γεωλογική κλίμακα.
Είναι γενικά αποδεκτό ότι η βιόσφαιρα της Γης θα εξαφανιστεί σε 2 δισεκατομμύρια χρόνια λόγω ενός συνδυασμού υπερθέρμανσης και έλλειψης διοξειδίου του άνθρακα για τη φωτοσύνθεση.
«Εάν αυτό αληθεύει, αναμένεται ότι τα επίπεδα οξυγόνου στην ατμόσφαιρα θα μειωθούν επίσης στο μακρινό μέλλον. Ωστόσο, δεν είναι ακόμη σαφές πότε και πώς ακριβώς θα συμβεί αυτό.»
Προφανώς, η χρήση ενός υπολογιστικού μοντέλου για την ακριβή πρόβλεψη του τι θα συμβεί στη Γη τα επόμενα δισεκατομμύρια χρόνια έχει τα δικά της προβλήματα.
Για να καταλήξει σε ένα συμπέρασμα με κάποιο βαθμό πιθανότητας σχετικά με το τι θα μπορούσε να συμβεί, ο Ozaki εκτέλεσε μια προσομοίωση σε υπολογιστή πάνω από 400.000 φορές, αλλάζοντας κάθε φορά διαφορετικές πτυχές του μοντέλου.
Διαπίστωσε ότι η πλούσια σε οξυγόνο ατμόσφαιρα της Γης θα συνεχίσει να υπάρχει για άλλα 1 δισεκατομμύριο χρόνια.
Στη συνέχεια, θα συμβεί μια «ταχεία εξάντληση του οξυγόνου» και η ατμόσφαιρά μας θα μοιάζει με την πρώιμη Γη πριν από τη Μεγάλη Οξείδωση πριν από 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
«Η ατμόσφαιρα μετά τη Μεγάλη Μείωση του Οξυγόνου χαρακτηρίζεται από αυξημένα επίπεδα μεθανίου, χαμηλά επίπεδα CO2 και έλλειψη στιβάδας όζοντος. Το γήινο σύστημα είναι πιθανό να είναι ένας κόσμος αναερόβιων μορφών ζωής», λέει ο Οζάκι.
Εκτός από το ότι μας δίνει πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τη διάρκεια ζωής της ζωής στη Γη, η μελέτη έχει και περισσότερες κοσμικές επιπτώσεις.
Το οξυγόνο είναι ένα βασικό «βιοσήμα» που αναζητούν οι αστρονόμοι όταν παρατηρούν πλανήτες εκτός του ηλιακού συστήματος, γνωστούς ως εξωπλανήτες.
Ένα βιοσήμα είναι μια χημική ουσία που ανιχνεύεται στην ατμόσφαιρα ενός μακρινού πλανήτη και μπορεί να υποδηλώνει την παρουσία βιολογικών διεργασιών, με άλλα λόγια - ζωής.
Η μελέτη υποδηλώνει ότι η ατμόσφαιρα οξυγόνου της Γης δεν είναι ένα μόνιμο χαρακτηριστικό και μπορεί να υπήρχε μόνο για το 20-30% της ιστορίας της Γης.
Αν λοιπόν ένα εξωγήινο είδος αναζητά σημάδια ζωής στη Γη, ποιες είναι οι πιθανότητες να παρατηρεί τον πλανήτη μας σε μια εποχή που το οξυγόνο ήταν άφθονο στην ατμόσφαιρα και η ζωή άκμαζε στην επιφάνεια;
Ομοίως, ποια είναι η πιθανότητα να μπορέσουμε εμείς οι ίδιοι να στρέψουμε τα τηλεσκόπιά μας σε μακρινούς πλανήτες και να τους ανιχνεύσουμε σε ένα σημείο της ιστορίας τους όπου οι βιο-υπογραφές είναι ανιχνεύσιμες;
Οι συγγραφείς αυτής της μελέτης υποστηρίζουν ότι δείχνει ότι οι αστρονόμοι πρέπει να λάβουν υπόψη βιο-υπογραφές που ισχύουν για πλανήτες με λίγο ή καθόλου οξυγόνο, εάν θέλουμε να αυξήσουμε τις πιθανότητές μας να βρούμε ζωή πέρα από τη Γη.
Πηγή: BGNES
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου