A legtöbb tudós azt jósolja, hogy körülbelül egymilliárd év alatt a nap egyre növekvő sugárzása megsérti a Földet az életképességén túl. A Caltech kutatói egy csoport tanulmányoztak egy olyan mechanizmust, amely az élő szervezetekkel rendelkező bolygók élettartamának meghosszabbításához vezetne, mint az eredetileg gondolták, esetleg megkétszerezve az élettartamot. Ez jó hírnek tűnik a Föld jövőbeli lakosai számára, de ez a mechanizmus növelheti annak esélyét, hogy az Univerzum más részein lévő életnek ideje legyen haladó szintre haladni.
A kutatók szerint a légköri nyomás a bioszféra szárazföldi bolygó természetes klimatikus szabályozója. Jelenleg és a múltban a Föld az üvegházhatás révén fenntartotta felületi hőmérsékletét. 1 milliárd évvel ezelőtt a légkörben nagyobb mennyiségű CO2 és más üvegházhatású gáz volt, ami jó dolog. Ellenkező esetben a Föld lehet fagyott jégkocka. Mivel azonban a nap fényessége és hője öregedésével nőtt, a Föld természetesen megbirkózott az üvegházhatású gázok mennyiségének csökkentésével a légkörben, ezáltal csökkentve a melegedési hatást, és a bolygó felületét kényelmesen alkalmazhatóvá téve.
A legtöbb tudós állításával ellentétben, Joseph L. Kirschvink, a kaltech professzor azt mondja, hogy a Föld valószínűleg közel van ahhoz a ponthoz, ahol nincs elegendő mennyiségű szén-dioxid ahhoz, hogy ugyanezt az eljárást alkalmazza a hőmérsékletek szabályozására. De ne félj, van még egy folyamatban lévő mechanizmus, amely még jobban működhet a Föld hőmérsékleteinek szabályozásában, és így otthonunk bolygónkat még hosszabb ideig is kényelmessé teheti, mint bárki más is jósolta.
Papírokban Kirschvink és munkatársai, Yuk L. Yung, a kaltech professzor, valamint a King-Fai Li és Kaveh Pahlevan végzős hallgatók azt mutatják, hogy a légköri nyomás olyan tényező, amely beállítja a globális hőmérsékletet az üvegházhatású gázok infravörös abszorpciós vonalának kiszélesítésével. Modellük azt sugallja, hogy a légköri nyomás egyszerű csökkentésével a bioszféra élettartama meghosszabbítható legalább 2,3 milliárd évvel a jövőbe, több mint a korábbi becslések kétszeresére.
A kutatók egy „takaró” analógiát használnak a mechanizmus magyarázatára. Az üvegházhatású gázok esetében a szén-dioxidot a takarót alkotó pamutszálak képviselik. „A pamutszövésben lyukak lehetnek, amelyek lehetővé teszik a hő kiszivárgását” - magyarázza Li, a cikk vezető szerzője.
„A lyukak méretét nyomás szabályozza” - mondja Yung. „Nyomásig nyomja a takarót," a légköri nyomás növelésével, "és a lyukak kisebbek lesznek, így kevesebb hő juthat el. Kevesebb nyomással a lyukak nagyobbá válnak, és több hő távozik ”- mondja, miközben segíti a bolygót a világosabb nap által generált extra hő elvezetésében.
A megoldás lényegesen csökkenti magának a légkörnek a teljes nyomását, ha nagy mennyiségű molekuláris nitrogént távolít el, amely nagyrészt nem reaktív gáz, amely a légkör kb. 78% -át teszi ki. Ez szabályozná a felületi hőmérsékletet, és lehetővé tenné a szén-dioxid maradását a légkörben, hogy támogassa az életet.
Ezt nem szintetikusan kellett volna megtenni - úgy tűnik, hogy normálisan történik. Maga a bioszféra kiszívja a nitrogént a levegőből, mivel a nitrogén beépül a szervezetek sejtjeibe növekedésük során, és elhalmozódik velük.
Valójában, "ez a nitrogén-csökkentés valami olyan, ami már megtörténhet" - mondja Pahlevan, és erre a Föld története során került sor. Ez azt sugallja, hogy a Föld légköri nyomása alacsonyabb lehet, mint korábban a bolygó történetében.
Ennek a hipotézisnek a bizonyítéka más kutatócsoportoktól származhat, amelyek az ókori lávákban képződött gázbuborékokat vizsgálják a múltbeli légköri nyomás meghatározása céljából: a képzőbuborék maximális méretét a légköri nyomás korlátozza, a nagyobb nyomásnál kisebb buborékok képződnek, és oda-vissza.
Ha igaz, akkor a mechanizmus potenciálisan megtörténhet minden olyan extrasoláris bolygón, ahol légkör és bioszféra van.
"Remélhetőleg a jövőben nem csak a földszintű bolygót fogjuk észlelni más csillagok körül, hanem megtudhatunk valamit a légkörükről és a környezeti nyomásról is" - mondja Pahlevan. "És ha kiderül, hogy az idősebb bolygók atmoszférája vékonyabb, akkor ez azt jelzi, hogy ennek a folyamatnak van egyetemessége."
A kutatók remélik, hogy az exoplanetek légkörét meg lehet vizsgálni annak megállapítása érdekében, hogy ez megtörténik-e más világokban.
És ha az életképesség időtartama hosszabb lehet a saját bolygónkon, akkor ennek következményei lehetnek az intelligens élet más világegyetemben való megtalálására.
"Nem sok időbe telt az, hogy életre keljünk a bolygón, de a fejlett élet kialakításához nagyon hosszú időbe telik" - mondja Yung. A Földön ez a folyamat négy milliárd évig tartott. „További egy milliárd év hozzáadása több időt biztosít nekünk a fejlődéshez, és több időt jelenthet a fejlett civilizációk találkozásához, amelyek saját létezését ez a mechanizmus meghosszabbíthatja. Ez lehetőséget ad nekünk találkozásra. ”
Források: Papír, Légköri nyomás, mint egy természetes éghajlati szabályozó egy bioszféra szárazföldi bolygó számára, Caltech
