Երկիր մոլորակի ապագա

testwiki-ից
Jump to navigation Jump to search
Այրված Երկիրը Արեգակի՝ կարմիր հսկայի փուլ անցնելուց հետո, ըստ նկարչի երևակայության[1]

Երկիր մոլորակի ապագան որոշվելու է մի շարք գործոններով՝ արեգակի պայծառության ավելացում, Երկրի միջուկից ջերմային էներգիայի կորուստ, արեգակնային համակարգի այլ մարմինների խանգարումներ, սալերի տեկտոնիկա և մակերևութային կենսաքիմիա, մարդածին գործոններ։ Միլանկովիչի ցիկլների համաձայն՝ մոլորակը կշարունակի սառցադաշտային ցիկլեր անցնել՝ կապված Երկրի ուղեծրի էքսցենտրիսիտետի փոփոխության, նուտացիայի և առանցքի պրոցեսիայի հետ։ Շարունակվող սուպերմայրցամաքային ցիկլի արդյունքում սալերի տեկտոնիկան կհանգեցնի գերմայրցամաքի ձևավորմանը 250–350 միլիոն տարի հետո, իսկ հաջորդ 1,5–4,5 միլիարդ տարվա ընթացքում Երկրի առանցքի թեքությունը[2] կարող է սկսել քաոսային փոփոխություններ մինչև 90° շեղումներով:

1–3 միլիարդ տարի հետո Արեգակի միջուկում հելիումի կուտակման հետևանքով արևային ճառագայթման շարունակական աճը կհանգեցնի օվկիանոսների գոլորշիացմանը և մայրցամաքային շարժերի դադարեցմանը[3]։ 4 միլիարդ տարի հետո Երկրի մակերեսի ջերմաստիճանի բարձրացումը արագ ջերմոցային էֆեկտ կառաջացնի: Այդ ժամանակ Երկրի մակերևույթի վրա կյանքի մեծ մասը (եթե ոչ ամբողջ) կվերանաԿաղապար:Sfnp։ Մոլորակի ամենահավանական ճակատագիրը Արեգակի կողմից կլանված լինելն է մոտ 5 միլիարդ տարի անց, այն բանից հետո, երբ այն վերածվի կարմիր հսկայի և ընդարձակվի՝ հատելով Երկրի ուղեծիրը:

Մարդու ազդեցությունը

Մարդիկ առանցքային դեր են խաղում կենսոլորտում՝ մեծ բնակչությամբ, որը գերիշխում է Երկրի տարբեր էկոհամակարգերում[4]: Սա հանգեցրեց այլ տեսակների զանգվածային անհետացման (բիոտիկ ճգնաժամ) ներկայիս երկրաբանական դարաշրջանում, որը հայտնի է որպես Հոլոցենի անհետացում: Այն կենսամիջավայրի ոչնչացման, համատարած ինվազիվ տեսակների, որսի և կլիմայի փոփոխության հետևանք էԿաղապար:Sfn[5]։ Ներկայիս տեմպերով տեսակների մոտ 30%-ը գտնվում է անհետացման վտանգի տակ հաջորդ հարյուր տարվա ընթացքում[5]: Մինչ օրս մարդկային գործունեությունը զգալի ազդեցություն է ունեցել ամբողջ մոլորակի վրա.

  • Երկրի մակերեսի ավելի քան մեկ երրորդը փոխվել է մարդու գործունեության հետևանքով։
  • Մարդիկ օգտագործում են էկոհամակարգերի համաշխարհային առաջնային արտադրության մոտ 20%-ը[6]։
  • Արդյունաբերական հեղափոխության սկզբից ի վեր ածխաթթու գազի կոնցենտրացիան Երկրի մթնոլորտում աճել է գրեթե 30%-ով[7]։

Ակնկալվում է, որ մշտական ​​կենսաբանական ճգնաժամի հետևանքները կտևեն առնվազն ևս հինգ միլիոն տարի[8]: Սա կարող է հանգեցնել կենսաբազմազանության նվազմանը և բիոտայի համասեռացմանը, որն ուղեկցվում է ավելի հարմարվող տեսակների տարածմամբ, ինչպիսիք են վնասատուները և մոլախոտերը: Կարող են ի հայտ գալ նաև նոր տեսակներ։ Մասնավորապես, տաքսոնները, որոնք զարգանում են մարդկանց կողմից գերակշռող էկոհամակարգերում, կարող են արագ վերածվել բազմաթիվ նոր տեսակների: Միկրոօրգանիզմները, հավանաբար, կշահեն սննդանյութերով հարուստ էկոլոգիական խորշերի ավելացումից: Հավանաբար, գոյություն ունեցող խոշոր ողնաշարավորների նոր տեսակներ չեն առաջանա, և սննդային շղթաները կկրճատվեն[9][10]:

Ուղեծիր և առանցք

Այլ մարմինների գրավիտացիոն խանգարումները կարող են փոխել Երկրի ուղեծիրը և նրա պտտման առանցքի թեքությունը, ինչն իր հերթին կարող է հանգեցնել մոլորակի կլիմայի զգալի փոփոխությունների[11][12]Կաղապար:SfnԿաղապար:Sfn։

Սառցադաշտեր

Երկրի պատմության ընթացքում եղել են սառցադաշտային ժամանակաշրջաններ, որոնց ընթացքում սառցաշերտերը տարածվել են շատ ավելի ցածր լայնություններով, քան այսօր: Միլանկովիչի տեսությունը նշում է, որ սառցադաշտը առաջանում է աստղագիտական ​​գործոնների արդյունքում՝ զուգակցված կլիմայական հետադարձ կապի մեխանիզմների և սալերի տեկտոնիկայի հետ։ Այս ազդեցություններից յուրաքանչյուրը տեղի է ունենում ցիկլային: Օրինակ, ուղեծրի էքսցենտրիսիտը ցիկլային կերպով տատանվում է 0,0007-ից մինչև 0,0658 արժեքներով: Այս պահին այն 0,017 է։ Ամբողջական ցիկլի ընթացքում Երկիր հասնող արեգակնային ճառագայթման ընդհանուր քանակը փոխվում է առավելագույնը 0,2%-ով[13]։

Երկիրը ներկայումս գտնվում է միջսառցադաշտային ժամանակաշրջանում, որը կավարտվի 25 հազար տարի հետոԿաղապար:Sfn։ Մարդկանց մթնոլորտում ածխաթթու գազի արտանետումների ներկայիս տեմպերը կարող են հետաձգել հաջորդ սառցե դարաշրջանի սկիզբը առնվազն 50,000-ից 130,000 տարով: Այնուամենայնիվ, սահմանափակ տևողությամբ գլոբալ տաքացման շրջանը (հիմնված այն ենթադրության վրա, որ հանածո վառելիքները կսպառվեն մինչև 2200 թվականը) միայն 5000 տարվա ընթացքում կազդի սառցադաշտային ցիկլի վրա: Այսպիսով, մի քանի դարերի ընթացքում ջերմոցային գազերի արտանետումների հետևանքով առաջացած գլոբալ տաքացման կարճ ժամանակահատվածը երկարաժամկետ հեռանկարում սահմանափակ ազդեցություն կունենա[12]։

Թեքություն

Մակընթացային ուռուցիկությունը առաջ է շարժվում Երկրի և Լուսնի զանգվածի կենտրոնները միացնող գծից։ Արդյունքում Լուսնի վրա ուժի մոմենտ է գործում՝ արագացնելով նրա պտույտը ուղեծրում և միևնույն ժամանակ դանդաղեցնելով Երկրի պտույտը։

Լուսնի մակընթացային արագացումը դանդաղեցնում է Երկրի պտույտը և մեծացնում Երկրի և Լուսնի միջև հեռավորությունը: Այլ ազդեցությունները, որոնք կարող են ցրել Երկրի պտույտի էներգիան, ներառում են Երկրի միջուկի և վերին մանթիայի միջև շփումը, մթնոլորտի հոսանքները, մանթիայի կոնվեկցիան և կլիմայի փոփոխությունները, որոնք կարող են մեծացնել կամ նվազեցնել բևեռներում սառույցի քանակը: Ակնկալվում է, որ միասին այս էֆեկտները առաջիկա 250 միլիոն տարվա ընթացքում կավելացնեն օրվա տևողությունը ավելի քան 1,5 ժամով, ինչպես նաև կմեծացնեն առանցքի թեքությունը կես աստիճանով: Նույն ժամանակահատվածում Լուսնի հեռավորությունը կավելանա մոտավորապես 1,5 անգամ[14]։

Համակարգչային մոդելների հիման վրա ենթադրվում է, որ Լուսնի առկայությունը օգնում է կայունացնել Երկրի առանցքի թեքությունը և այդպիսով խուսափել կլիմայի կտրուկ փոփոխություններից[15]: Այս կայունությունը ձեռք է բերվում, քանի որ Լուսինը մեծացնում է Երկրի պտույտի առանցքի պրեցեսիայի արագությունը[2]: Այնուամենայնիվ, քանի որ Լուսնի ուղեծրի կիսամյակային առանցքը շարունակում է աճել, այս կայունացնող ազդեցությունը ժամանակի ընթացքում կնվազի: Ժամանակի ինչ-որ պահի, խաթարման հետևանքները, ամենայն հավանականությամբ, կհանգեցնեն Երկրի թեքության քաոսային փոփոխություններին, իսկ առանցքի թեքությունը կարող է փոխվել մինչև 90° դեպի ուղեծրի հարթությունը: Ակնկալվում է, որ դա տեղի կունենա 1,5–4,5 միլիարդ տարի հետո, թեև ճշգրիտ ժամանակը հայտնի չէ[16][17]։

Ուժեղ թեքությունը, հավանաբար, կհանգեցնի կլիմայի կտրուկ փոփոխությունների և մոլորակի վրա կյանքի ոչնչացմանըԿաղապար:Sfn: Երբ Երկրի առանցքի թեքությունը հասնի 54°-ի, հասարակածը Արեգակից ավելի քիչ ճառագայթում կստանա, քան բևեռները։ Մոլորակը կարող է մնալ 60°-ից 90° թեքության վրա 10 միլիոն տարի[16]:

Սալերի տեկտոնիկա

Պանգեա, գոյություն ունեցած վերջին գերմայրցամաքը

Համաձայն սալերի տեկտոնիկայի տեսության՝ Երկրի մայրցամաքները մակերեսով շարժվում են տարեկան մի քանի սանտիմետր արագությամբ։ Դա կշարունակվի տեղի ունենալ՝ պատճառ դառնալով, որ սալերը շարունակեն շարժվել և բախվել: Մայրցամաքային շեղումը հեշտացնում է երկու գործոն՝ մոլորակի ներսում էներգիայի ստեղծումը և ջրոլորտի առկայությունը: Եթե ​​այս գործոններից որևէ մեկը անհետանա, մայրցամաքային դրեյֆը կդադարի[18]: Ռադիոգեն պրոցեսների միջոցով ջերմության արտադրությունը բավարար է մանթիայի կոնվեկցիան և սալերի սուբդուկցիան պահպանելու համար առնվազն հաջորդ 1,1 միլիարդ տարվա ընթացքում[18]:

Ներկայումս Հյուսիսային և Հարավային Ամերիկայի մայրցամաքները Աֆրիկայից և Եվրոպայից շարժվում են դեպի արևմուտք: Հետազոտողները դիտարկում են ապագա զարգացումների մի քանի սցենարԿաղապար:Sfn: Այս գեոդինամիկ մոդելները կարող են տարբերվել սուբդուկցիոն հոսքով, որի ժամանակ օվկիանոսային ընդերքը շարժվում է մայրցամաքի տակ: Ինտրովերտ մոդելում ավելի երիտասարդ, Ատլանտյան օվկիանոսը սուզվում է, իսկ Հյուսիսային և Հարավային Ամերիկայի ներկայիս շարժումը հակադարձվում է: Էքստրավերսիայի մոդելում ավելի հին, Խաղաղ օվկիանոսը սուզվում է, ինչի հետևանքով Հյուսիսային և Հարավային Ամերիկաները շարժվում են դեպի Արևելյան Ասիա[19][20]:

Քանի որ գեոդինամիկայի մեր պատկերացումները բարելավվում են, այս մոդելները կվերանայվեն: Օրինակ, 2008-ին համակարգչային մոդելավորումն օգտագործվեց կանխատեսելու համար, որ մանթիայի կոնվեկցիան կվերափոխվի և Անտարկտիդայի շուրջ կձևավորվի գերմայրցամաքը[21]:

Անկախ մայրցամաքային շարժման արդյունքից, շարունակվող սուբդուկցիայի գործընթացը կհանգեցնի ջրի շարժմանը դեպի մանթիա[22]: Երկրաֆիզիկական մոդելը հաշվարկում է, որ մեկ միլիարդ տարի հետո օվկիանոսի ներկայիս զանգվածի 27%-ը կկորչի: Եթե ​​ապագայում այս գործընթացը շարունակվի անփոփոխ, ապա սուբդուկցիան կդադարի օվկիանոսի ներկայիս զանգվածի 65%-ը կլանվելուց հետո[23]:

Ինտրովերսիա

Քրիստոֆեր Սքոթեզը և նրա գործընկերները, որպես Paleomap նախագծի մի մաս, կանխագուշակեցին թիթեղների շարժումները մի քանի հարյուր միլիոն տարվա ընթացքումԿաղապար:Sfn: Նրանց սցենարով, 50 միլիոն տարի հետո Միջերկրական ծովը կարող է անհետանալ, և Եվրոպայի և Աֆրիկայի բախումը կստեղծի երկար լեռնաշղթա, որը ձգվում է մինչև Պարսից ծոց: Ավստրալիան կմիավորվի Ինդոնեզիայի հետ, իսկ Կալիֆոռնիան կսահի դեպի հյուսիս՝ ափի երկայնքով: Հյուսիսային և Հարավային Ամերիկայի արևելյան ափերի մոտ կարող են հայտնվել նոր սուզման գոտիներ, իսկ դրանց ափերի երկայնքով կարող են ձևավորվել լեռնաշղթաներ։

Մոլորակի հարավում Անտարկտիդայի հյուսիսային շարժումը կհանգեցնի ամբողջ սառցե շերտի հալմանը: Սա Գրենլանդիայի սառցաշերտի և բոլոր լեռնային սառցադաշտերի հալման հետ մեկտեղ ծովի միջին մակարդակը կբարձրացնի 90 մետրով: Մայրցամաքների հեղեղումները կհանգեցնեն կլիմայի փոփոխությանԿաղապար:Sfn։

Քանի որ այս սցենարը կատարվում է, 100 միլիոն տարի հետո մայրցամաքների տարածումը կհասնի իրենց առավելագույն կետին, և նրանք կսկսեն միաձուլվել: 250 միլիոն տարի հետո Հյուսիսային Ամերիկան ​​կբախվի Աֆրիկայի հետ, իսկ Հարավային Ամերիկան ​​կմիավորվի Աֆրիկայի հարավային ծայրին: Արդյունքը կլինի նոր գերմայրցամաքի ձևավորումը (երբեմն կոչվում է Pangea Ultima) և օվկիանոսը, որը ծածկում է մոլորակի կեսը: Անտարկտիդայի մայրցամաքը կփոխի ուղղությունները և կվերադառնա Հարավային բևեռ նոր սառցե շերտի ձևավորմամբԿաղապար:Sfn

Էքստրավերսիա

Առաջին գիտնականը, որը էքստրապոլյացիայի ենթարկեց մայրցամաքների ներկայիս շարժումները, եղել է կանադացի երկրաբան Փոլ Ֆ. Հոֆմանը Հարվարդի համալսարանից: 1992 թվականին Հոֆմանը առաջարկեց, որ Հյուսիսային և Հարավային Ամերիկայի մայրցամաքները կշարունակեն շարժվել Խաղաղ օվկիանոսով, պտտվելով Հեռավոր Արևելքի մոտ, մինչև որ սկսեն միաձուլվել Ասիայի հետ: Նա անվանեց առաջացած գերմայրցամաքը ԱմասիաԿաղապար:SfnԿաղապար:Sfn։

Ավելի ուշ՝ 1990-ական թվականներին, Ռոյ Լիվերմորը հաշվարկեց նմանատիպ սցենար։ Նա առաջարկեց, որ Անտարկտիդան կսկսի շարժվել դեպի հյուսիս, և որ Արևելյան Աֆրիկան ​​և Մադագասկարը կշարժվեն Հնդկական օվկիանոսով մինչև Ասիայի հետ բախվելը[24]:

Էքստրավերսային մոդելում Խաղաղ օվկիանոսի փակումը կավարտվի 350 միլիոն տարի հետո[25]: Սա կնշանակի ընթացիկ գերմայրցամաքային ցիկլի ավարտը, որի ժամանակ մայրցամաքները բաժանվում են և հետո վերադառնում միմյանց մոտ 400-500 միլիոն տարին մեկ անգամ[26]: Գերմայրցամաքի ստեղծումից հետո սալերի տեկտոնիկան կարող է մտնել անգործության շրջան, քանի որ սուբդուկցիայի արագությունը նվազում է մեծության կարգով: Կայունության այս շրջանը կարող է հանգեցնել մանթիայի ջերմաստիճանի 30–100K բարձրացման յուրաքանչյուր 100 միլիոն տարին մեկ, ինչը նախորդ գերմայրցամաքների կյանքի նվազագույն ժամկետն է, և արդյունքում հրաբխային ակտիվությունը կարող է աճել[20][25]:

Օրթովերսիա

2012 թվականին Եյլի համալսարանի երկրաբանների խումբը Ռոսս Միտչելի գլխավորությամբ նոր վարկած առաջարկեց մայրցամաքների շարժման համար։ Իրենց մոդելը կառուցելիս գիտնականները հիմնվել են մագնիսական բևեռների շեղման տվյալների վրա, ինչը թույլ է տալիս նրանց հաշվարկել լիտոսֆերային սալերի շարժման ուղղությունը: Հետազոտության համաձայն՝ ապագայում մայրցամաքները կմիավորվեն մեկ մայրցամաքի մեջ Սառուցյալ օվկիանոսի տարածաշրջանում, իսկ Հյուսիսային Ամերիկան ​​կդառնա նոր գերմայրցամաքի կենտրոնը։ Միտչելի և նրա գործընկերների կարծիքով՝ Ասիան կշարժվի դեպի Հյուսիսային Ամերիկա, որի հետ ի վերջո կմիաձուլվի։ Ժամանակակից Գրենլանդիան նույնպես կմիանա նրանց և կդառնա գերմայրցամաքի մի մասը[27]:

Գերմայրցամաք

Գերմայրցամաքի ձևավորումը կարող է էական ազդեցություն ունենալ շրջակա միջավայրի վրա: Սալերի բախումը կհանգեցնի լեռների ձևավորմանը՝ դրանով իսկ զգալիորեն փոխելով եղանակային պայմանները։ Ծովի մակարդակը կարող է իջնել սառցադաշտի աճի պատճառով[28]: Մակերեւութային էրոզիայի արագությունը կարող է աճել, ինչի արդյունքում օրգանական նյութերի սպառման արագությունը մեծանում է: Գերմայրցամաքի ձևավորումը կարող է հանգեցնել գլոբալ ջերմաստիճանի նվազմանը և մթնոլորտում թթվածնի կոնցենտրացիայի ավելացմանը: Այս փոփոխությունները կարող են հանգեցնել ավելի արագ կենսաբանական էվոլյուցիայի, քանի որ նոր խորշեր են առաջանում: Սա, իր հերթին, կարող է ազդել կլիմայի վրա և հանգեցնել ջերմաստիճանի հետագա անկման[29]:

Գերմայրցամաքի առաջացումը մեկուսացնում է մանթիան։ Ջերմային հոսքը կկենտրոնացվի՝ հանգեցնելով հրաբխականության և մեծ տարածքների բազալտով լցվելու։ Հետագա ճաքեր կառաջանան, և գերմայրցամաքը նորից կբաժանվիԿաղապար:Sfn: Այնուհետև մոլորակը կարող է զգալ տաքացման շրջան, ինչպես եղավ կավճի ժամանակաշրջանում[29]:

Արեգակի էվոլյուցիա

Արեգակի կողմից առաջացած էներգիան հիմնված է ջրածնի ջերմամիջուկային միաձուլման վրա հելիումի: Այս ռեակցիան տեղի է ունենում աստղի միջուկում պրոտոն-պրոտոնային ցիկլի միջոցով։ Քանի որ Արեգակի միջուկում կոնվեկցիա չկա, միաձուլման գործընթացը հանգեցնում է հելիումի կայուն կուտակման: Արեգակի միջուկում ջերմաստիճանը չափազանց ցածր է հելիումի ատոմների միջուկային միաձուլման համար հելիումի եռակի ռեակցիայում, ուստի այդ ատոմները չեն նպաստում Արեգակի հիդրոստատիկ հավասարակշռությունը պահպանելու համար անհրաժեշտ էներգիայի առաջացմանը[30]:

Ներկայումս միջուկի ջրածնի պաշարի գրեթե կեսը սպառվել է, իսկ մնացածը հիմնականում բաղկացած է հելիումից։ Ջրածնի ատոմների քանակի անշեղորեն նվազող միավորի զանգվածի դիմաց փոխհատուցելու համար Արեգակի միջուկի ջերմաստիճանը աստիճանաբար բարձրանում է ճնշման բարձրացման միջոցով։ Սա հանգեցնում է նրան, որ մնացած ջրածինը ենթարկվում է միաձուլման ավելի մեծ արագությամբ, դրանով իսկ արտադրելով էներգիա, որն անհրաժեշտ է հավասարակշռությունը պահպանելու համար: Արդյունքը արևային էներգիայի արտանետման անընդհատ աճն է: Այս աճը կարող է մոտավոր հաշվարկվել բանաձևով.

L(t)=[1+25(1−tts)]−1Ls,

որտեղ L(t)-ը Արեգակի պայծառությունն է t ժամանակում, t-ը Արեգակի կյանքի տևողությունը, որի համար հաշվարկվում է լուսավորությունը, ts-ն Արեգակի կյանքի տևողությունը ներկա պահին (4,57 միլիարդ տարի), Ls-ը՝ ընթացիկ Արևի պայծառությունը[30]:

Երբ Արեգակը ելել է հիմնական հաջորդականություն, այն արձակում էր իր ներկայիս պայծառության միայն 70%-ը, որն այնուհետև 110 միլիոն տարին մեկ ավելանում էր գրեթե գծային 1%-ով[31]: Այսպիսով, սպասվում է, որ 3 միլիարդ տարի հետո Արեգակի պայծառությունը 33 տոկոսով ավելի մեծ կլինի: Միջուկում ջրածնային վառելիքը ի վերջո կսպառվի 4,8 միլիարդ տարի հետո, երբ Արեգակը 67%-ով ավելի պայծառ կլինի, քան այժմ: Դրանից հետո Արեգակը կշարունակի այրել ջրածինը իր միջուկը շրջապատող թաղանթում, մինչև նրա պայծառությունը կբարձրանա մինչև ներկայիս արժեքի 121%-ը, ինչը նշանակում է Արեգակի գոյության ավարտը հիմնական հաջորդականության վրա և նրա անցման սկիզբը դեպի կարմիր հսկայի փուլ[1]։

Ազդեցություն կլիմայի վրա

Քանի որ Երկրի գլոբալ ջերմաստիճանը բարձրանում է Արեգակի աճող պայծառության պատճառով, կմեծանա նաև սիլիկատային միներալների եղանակային ազդեցության արագությունը: Դա իր հերթին կհանգեցնի մթնոլորտում ածխաթթու գազի մակարդակի նվազմանը։ Հաջորդ 600 միլիոն տարիների ընթացքում CO2-ի կոնցենտրացիաները կիջնեն C3 ֆոտոսինթեզի համար անհրաժեշտ կրիտիկական շեմից (մոտ 50 մաս մեկ միլիոնում): Ծառերն ու անտառներն իրենց ներկայիս տեսքով այլևս չեն կարողանա գոյություն ունենալ[32]: C4-ի ֆոտոսինթեզը դեռևս կարող է շարունակվել շատ ավելի ցածր կոնցենտրացիաներում՝ մինչև 10 մաս մեկ միլիոնում: Այսպիսով, C4 ֆոտոսինթեզ օգտագործող բույսերը կարող են գոյատևել առնվազն 0,8 միլիարդ տարի և հնարավոր է 1,2 միլիարդ տարի, որից հետո ջերմաստիճանի բարձրացումը կենսոլորտը կդարձնի ոչ կենսունակ[33][34][35]: Ներկայումս C4 բույսերը կազմում են Երկրի բույսերի կենսազանգվածի մոտ 5%-ը և հայտնի բույսերի տեսակների 1%-ը[36]։ Օրինակ, բույսերի բոլոր տեսակների (հացահատիկային) մոտ 50%-ը, ինչպես նաև ամարանտազգիների շատ տեսակներ օգտագործում են C4 ֆոտոսինթետիկ ռեակցիաներԿաղապար:Sfn[37]:

Երբ ածխաթթու գազի մակարդակն իջնի այն աստիճանի, որում ֆոտոսինթեզը հազիվ է կայուն մնում, մթնոլորտում ածխաթթու գազի մասնաբաժինը նորից կսկսի աճել տեկտոնական ակտիվության և կենդանիների կյանքի պատճառով: Դա թույլ կտա բուսականությանը կրկին աճել: Այնուամենայնիվ, Երկրի վրա բույսերի կյանքի երկարաժամկետ հեռանկարը լիակատար անհետացումն է, քանի որ մթնոլորտում մնացած ածխածնի մեծ մասը կփակվի հողում Կաղապար:Sfnp: Որոշ միկրոօրգանիզմներ ի վիճակի են ֆոտոսինթեզի՝ CO2-ի մի քանի մասի կոնցենտրացիաների դեպքում, ուստի կյանքի այս ձևերը, հավանաբար, կվերանան պարզապես ջերմաստիճանի բարձրացման և կենսոլորտի կորստի պատճառով[33]:

«Երկիր մոլորակի կյանքը և մահը» աշխատության մեջ հեղինակներ Փիթեր Դ. Ուորդը և Դոնալդ Բրաունլին պնդում են, որ կենդանական կյանքի որոշ ձևեր կարող են շարունակել գոյություն ունենալ նույնիսկ այն բանից հետո, երբ Երկրի վրա բույսերի մեծ մասը անհետանա: Սկզբում որոշ միջատներ, մողեսներ, թռչուններ և փոքր կաթնասուններ կկարողանան շարունակել գոյություն ունենալ ծովային կյանքի հետ մեկտեղ: Հեղինակները, սակայն, կարծում են, որ առանց բույսերի կողմից համալրված թթվածնի, կենդանիները, հավանաբար, մի քանի միլիոն տարվա ընթացքում կմահանան շնչահեղձությունից: Նույնիսկ եթե մթնոլորտում բավարար թթվածին մնա ֆոտոսինթեզի որոշակի ձևի պատճառով, գլոբալ ջերմաստիճանի կայուն աճը կարող է հանգեցնել կենսաբազմազանության աստիճանական կորստի: Մակերեւույթի մեծ մասը կդառնա ամայի անապատ, և կյանք կմնա միայն օվկիանոսումԿաղապար:Sfnp:

Առանց օվկիանոսի դարաշրջան

Երբ արևի պայծառությունը 10%-ով ավելի բարձր լինի իր ներկայիս արժեքից, գլոբալ մակերեսի միջին ջերմաստիճանը կհասնի 320 Կ-ի (47 °C): Մթնոլորտը կդառնա «խոնավ ջերմոցային» միջավայր, որը կհանգեցնի օվկիանոսների գոլորշիացմանը[38]Կաղապար:Sfn: Ապագա Երկրի մոդելները ցույց են տալիս, որ ստրատոսֆերան այդ ժամանակ կպարունակի ջրի բարձր մակարդակ: Ջրի մոլեկուլները կքայքայվեն արեգակնային ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների միջոցով ֆոտոլիզի միջոցով, ինչի արդյունքում ջրածինը կլքի մթնոլորտը: Վերջնական արդյունքը կլինի ծովի ջրի անհետացումը ամբողջ Երկրի վրա 1,1 միլիարդ տարվա ընթացքում[39][40]:

Վեներա մթնոլորտը «գերջերմոցային» վիճակում է

Այս առանց օվկիանոսային դարաշրջանի մակերևույթի վրա դեռ կլինեն ջրային ավազաններ, քանի որ ջուրը շարունակաբար անջատվում է խորը ընդերքից և թիկնոցից [23]: Ջրի որոշակի քանակ կարող է կուտակվել բևեռներում, և նույնիսկ երբեմն կարող են տեղումներ լինել, բայց մոլորակի մեծ մասը կլինի չոր անապատ: Այնուամենայնիվ, նույնիսկ այս չորային պայմաններում մոլորակը կարող է պահպանել որոշ մանրէաբանական և գուցե նույնիսկ բազմաբջիջ կյանքԿաղապար:Sfn: Թե ինչ կլինի հետո, կախված է տեկտոնական ակտիվության մակարդակից: Ածխածնի երկօքսիդի կայուն արտազատումը հրաբխային ժայթքումներից կարող է ի վերջո պատճառ դառնալ, որ մթնոլորտը վերածվի «գերջերմոցի», ինչպիսին Վեներան է ներկայումս: Բայց առանց մակերևութային ջրի, սալերի տեկտոնիկան հավանաբար կդադարի, և կարբոնատների մեծ մասը կմնա հողում[3]:

Օվկիանոսների կորուստը կարող է հետաձգվել 2 միլիարդ տարով, եթե ընդհանուր մթնոլորտային ճնշումը նվազի: Ցածր մթնոլորտային ճնշումը կնվազեցնի ջերմոցային էֆեկտը, դրանով իսկ կնվազեցնի մակերևութային ջերմաստիճանը: Դա կարող է տեղի ունենալ, եթե բնական գործընթացները մթնոլորտից հեռացնեն ազոտը: Օրգանական նստվածքների ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ վերջին չորս միլիարդ տարիների ընթացքում մթնոլորտից առնվազն 100 կՊա (1 բար) ազոտ է հեռացվել: Եթե ​​այն հետ թողարկվեր, ապա այն արդյունավետորեն կկրկնապատկեր ներկայիս մթնոլորտային ճնշումը: Արդյունահանման այս արագությունը բավարար կլինի Արեգակի աճող պայծառության հետևանքների դեմ պայքարելու համար առաջիկա երկու միլիարդ տարիների ընթացքում: Սակայն, բացի սրանից, մթնոլորտի ստորին շերտերում ջրի քանակը կաճի մինչև 40%, ինչը կառաջացնի խոնավ ջերմոցային էֆեկտ[41]։

Եթե ​​ջերմոցային էֆեկտն ավելի վաղ տեղի չունենա, ապա այս երևույթը ի վերջո տեղի կունենա 3-4 միլիարդ տարի հետո, երբ Արեգակի պայծառությունը 35-40%-ով ավելի մեծ կլինի, քան ներկայիս արժեքը: Մթնոլորտը կտաքանա, և մակերեսի ջերմաստիճանը կբարձրանա մինչև 1600 K (1330 °C), ինչը կարող է հալեցնել ապարները [51][49]: Այնուամենայնիվ, մթնոլորտի մեծ մասը կպահպանվի այնքան ժամանակ, մինչև Արևը մտնի կարմիր հսկայի փուլ[42]:

Կարմիր հսկայի փուլ

Արեգակի ներկայիս չափը կարմիր հսկայի փուլում նրա կանխատեսված չափի համեմատ

Երբ Արեգակն իր միջուկում այրվող ջրածնից անցում կատարի իր թաղանթի շուրջ այրվող ջրածնի, նրա միջուկը կսկսի կծկվել, իսկ արտաքին թաղանթը կսկսի ընդլայնվել: Աստղի պայծառությունը անշեղորեն կավելանա հաջորդ միլիարդ տարիների ընթացքում, մինչև հասնի առավելագույնը 2730 L☉ 12,167 միլիարդ տարի հասակում: Երկրի մթնոլորտի մեծ մասը կկորչի տիեզերքում, և դրա մակերեսը բաղկացած կլինի լավային օվկիանոսից, որը հավանաբար նման է ներկայիս COROT-7b էկզոմոլորակին, որի մակերեսի ջերմաստիճանը կհասնի ավելի քան 2400 Կ (2130 °C): Այս փուլում Արեգակը կկորցնի զանգվածը՝ արեգակնային քամու միջոցով կորցնելով իր ընդհանուր զանգվածի մոտ 33%-ը: Զանգվածի կորուստը կնշանակի, որ մոլորակների ուղեծրերը կընդլայնվեն: Երկրի ուղեծրային հեռավորությունը կավելանա ներկայիս արժեքի ավելի քան 150%-ով[31]:

Արեգակի ընդարձակման ամենաարագ մասը՝ վերածվելով կարմիր հսկայի, տեղի կունենա վերջնական փուլում, երբ Արեգակը մոտավորապես 12 միլիարդ տարեկան կլինի: Հավանական է, որ Արեգակի ընդարձակման հետ մեկտեղ այն կկլանի Մերկուրին և Վեներան՝ հասնելով 1,2 աստղագիտական ​​միավորի առավելագույն շառավղին[31]:

Մինչ Արեգակը կմտնի կարմիր հսկայի փուլ, Լուսնի ուղեծրի տրամագիծը մի փոքր կմեծանա, իսկ ուղեծրի շրջանը մի քանի օրով կաճի՝ Երկրի հետ մակընթացային փոխազդեցությունների պատճառով: Այս ժամանակահատվածում արեգակնային մթնոլորտից արտանետումները կարող են հանգեցնել լուսնային ուղեծրի արագ փոփոխության: Երբ ուղեծրի ծայրամասը մոտենա 18470 կմ հեռավորությանը, Լուսինը կանցնի Երկրի Ռոշի սահմանը, և Երկրի հետ մակընթացային փոխազդեցությունը կպոկի արբանյակը՝ վերածելով այն օղակաձև համակարգի: Այնուհետև օղակների մեծ մասը կսկսի ճեղքվել, և մնացորդները կբախվեն Երկրին, այնպես որ, եթե նույնիսկ Երկիր մոլորակին Արեգակը կուլ չտա, այն ամենայն հավանականությամբ կմնա առանց Լուսնի[43]:

Գրականություն

Կաղապար:Refbegin

Կաղապար:Refend

Ծանոթագրություններ

Կաղապար:Примечания

Կաղապար:Ծանցանկ

Արտաքին հղումներ

Կաղապար:Արտաքին հղումներ

  1. ↑ 1,0 1,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named apj418
  2. ↑ 2,0 2,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named aaa318
  3. ↑ 3,0 3,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named lunine09
  4. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Novacek
  5. ↑ 5,0 5,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named nature04
  6. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pnas104_31
  7. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Mooney
  8. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Moooney
  9. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pnas98_1
  10. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pnas01
  11. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named sci289_5486
  12. ↑ 12,0 12,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named cc79
  13. ↑ ЭксцентриситетԿաղապար:Недоступная ссылка
  14. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named aaa428
  15. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named nature361
  16. ↑ 16,0 16,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named gsl29_23
  17. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named icarus168_2
  18. ↑ 18,0 18,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pr118
  19. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named gr15_3_4
  20. ↑ 20,0 20,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named science5859
  21. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pepi171_1_4
  22. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pr114_1
  23. ↑ 23,0 23,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named hess5_4
  24. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named williams_nield
  25. ↑ 25,0 25,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named U13B-08
  26. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named sa259_1
  27. ↑ Կաղապար:Cite web
  28. ↑ Կաղապար:Harvard citation no brackets
  29. ↑ 29,0 29,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named thompson_perry97
  30. ↑ 30,0 30,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named gough81
  31. ↑ 31,0 31,1 31,2 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named mnras361
  32. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named heath_doyle09
  33. ↑ 33,0 33,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named nature360
  34. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named tellus_b_52_1
  35. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named grl28_9
  36. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Bond2005
  37. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named ijps164_6
  38. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named mnras386_1
  39. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named icarus74
  40. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named guinan_ribas
  41. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pnas106_24
  42. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named minard09
  43. ↑ Քաղվածելու սխալ՝ Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named space070122
Ստացված է «https://hy.wiki.beta.math.wmflabs.org/w/index.php?title=Երկիր_մոլորակի_ապագա&oldid=2538» էջից