Lielākā daļa zinātnieku prognozē, ka apmēram miljarda gadu laikā arvien pieaugošais saules starojums būs apdedzinājis Zemi ārpus tās izmantojamības. Pētnieku grupa no Kaltehas ir izpētījusi mehānismu, kura dēļ jebkura planēta ar dzīviem organismiem paliktu apdzīvojama ilgāk, nekā sākotnēji tika domāts, iespējams, divkāršojot dzīves ilgumu. Tas izklausās kā laba ziņa nākamajiem Zemes iedzīvotājiem, bet arī šis mehānisms varētu palielināt iespēju, ka citur Visumā notiekošajai dzīvei varētu būt laiks pāriet uz augstāku līmeni.
Pētnieki saka, ka atmosfēras spiediens ir dabisks klimata regulators sauszemes planētai ar biosfēru. Pašlaik un pagātnē Zeme ir uzturējusi savu virsmas temperatūru caur siltumnīcas efektu. Iepriekš pirms 1 miljarda gadu atmosfērā bija lielāks CO2 un citu siltumnīcefekta gāzu daudzums, kas bija laba lieta. Pretējā gadījumā Zeme varētu būt bijis sasalis ledus kubs. Tā kā saules gaismas un karstums, novecojot, palielinājās, Zeme dabiski tika galā, samazinot siltumnīcefekta gāzu daudzumu atmosfērā, tādējādi samazinot sasilšanas efektu un padarot planētas virsmu ērti apdzīvojamu.
Pretēji tam, ko apgalvo vairums zinātnieku, Kaltehas profesors Džozefs L. Kiršvinks saka, ka Zeme, iespējams, tuvojas vietai, kur nav palicis pietiekami daudz oglekļa dioksīda, lai regulētu temperatūru, izmantojot to pašu procedūru. Nebaidieties, ka darbojas vēl viens mehānisms, kas, iespējams, darbosies vēl labāk, lai regulētu temperatūru uz Zemes, saglabājot mūsu mājas planētu dzīvībai ērtāku pat ilgāk, nekā kāds jebkad ir paredzējis.
Viņu rakstā Kirschvink un viņa līdzstrādnieki Caltech profesors Juk L. Yung, kā arī doktoranti King-Fai Li un Kaveh Pahlevan parāda, ka atmosfēras spiediens ir faktors, kas pielāgo globālo temperatūru, paplašinot siltumnīcefekta gāzu infrasarkanās absorbcijas līnijas. Viņu modelis liek domāt, ka, vienkārši samazinot atmosfēras spiedienu, biosfēras dzīves ilgumu nākotnē var pagarināt vismaz 2,3 miljardus gadu, vairāk nekā divkāršot iepriekšējos aprēķinus.
Pētnieki izmanto “segas” analoģiju, lai izskaidrotu mehānismu. Siltumnīcefekta gāzēs oglekļa dioksīdu pārstāvēs kokvilnas šķiedras, kas veido segu. “Kokvilnas pinumam var būt caurumi, kas ļauj izplūst siltumam,” skaidro Li, galvenā darba autore.
"Caurumu lielumu kontrolē spiediens," saka Jungs. “Saspiediet segu,” palielinot atmosfēras spiedienu, “un caurumi kļūst mazāki, tāpēc mazāk siltuma var izplūst. Ar mazāku spiedienu caurumi kļūst lielāki un var izplūst vairāk siltuma, ”viņš saka, palīdzot planētai izdalīt papildu siltumu, ko rada vairāk mirdzoša saule.
Risinājums ir ievērojami samazināt pašas atmosfēras kopējo spiedienu, noņemot milzīgus daudzumus molekulārā slāpekļa - lielākoties nereaktīvās gāzes, kas veido apmēram 78 procentus no atmosfēras. Tas regulētu virsmas temperatūru un ļautu oglekļa dioksīdam palikt atmosfērā, lai uzturētu dzīvību.
Tas nebūtu jādara sintētiski - šķiet, ka tas notiek parasti. Pati biosfēra izvada slāpekli no gaisa, jo slāpeklis tiek iekļauts organismu šūnās, kad tie aug, un mirstot, tiek apglabāti kopā ar tiem.
Faktiski, "šis slāpekļa samazinājums ir kaut kas tāds, kas jau var notikt," saka Pahlevans, un tas ir noticis Zemes vēstures gaitā. Tas liek domāt, ka Zemes atmosfēras spiediens tagad var būt zemāks nekā tas bija agrāk planētas vēsturē.
Šīs hipotēzes pierādījumu var gūt citas pētījumu grupas, kas pēta senajās lavās izveidotos gāzes burbuļus, lai noteiktu atmosfēras spiedienu pagātnē: veidojošā burbuļa maksimālo lielumu ierobežo atmosfēras spiediens, ar lielāku spiedienu veidojot mazākus burbuļus, un pretēji.
Ja tā ir taisnība, mehānisms potenciāli varētu rasties arī uz jebkuras ekstrasolārās planētas ar atmosfēru un biosfēru.
"Cerams, ka nākotnē mēs ne tikai atklāsim zemei līdzīgas planētas ap citām zvaigznēm, bet arī kaut ko uzzināsim par to atmosfēru un apkārtējā spiedienu," saka Pahlevans. "Un, ja izrādās, ka vecāku planētu atmosfēra parasti ir plānāka, tas būtu norāde, ka šim procesam ir zināma universālitāte."
Pētnieki cer, ka var izpētīt eksoplanetu atmosfēru, lai noskaidrotu, vai tā notiek citās pasaulēs.
Un, ja apdzīvošanas ilgums uz mūsu pašu planētas varētu būt ilgāks, tas varētu ietekmēt viedās dzīves atrašanu citur Visumā.
“Nebija vajadzīgs ilgs laiks, lai dzīvotu uz planētas, bet ļoti ilgs laiks, lai attīstītu padziļinātu dzīvi,” saka Yung. Uz Zemes šis process aizņēma četrus miljardus gadu. “Papildu miljardu gadu pievienošana dod mums vairāk laika attīstībai un vairāk laika, lai saskartos ar attīstītām civilizācijām, kuru pašu pastāvēšanu šis mehānisms varētu pagarināt. Tas dod mums iespēju tikties. ”
Avoti: Papīrs, Atmosfēras spiediens kā dabiskas klimata regulators sauszemes planētai ar biosfēru, Caltech
