დედამიწის მომავალი

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
Jump to navigation Jump to search
დედამიწის ილუსტრაცია, რომელიც ასახავს მზის წითელ გიგანტურ ფაზაში გადასვლასა და შემდგომ მოვლენებს, პროცესი სავარაუდოთ მოხდება 7 მილიარდი წლის შემდეგ.[1]

დედამიწის მომავალი დამოკიდებულია მისი გეოლოგიური, ბიოლოგიური და ქიმიური პროცესების ცვალებადობაზე, აგრეთვე სხვა ობიექტების გრავიტაციულ ზეგავლენასა და მზის სითბოს თანდათანობით მატებაზე. გარკვეულ ფაქტორებზე ზეგავლენას ადამიანიც ახდენს,[2] რამაც შესაძლოა პლანეტაზე მნიშვნელოვანი ცვლილებები გამოიწვიოს.[3][4] ჰოლოცენის ამჟამინდელი გადაშენება,[5] რომელიც გამოწვეული იქნება ტექნოლოგიებით[6]შეიძლება გაგრძელდეს ხუთ მილიონ წლამდე,[7] ვინაიდან, ტექნოლოგიებს შეუძლიათ გამოიწვიონ კაცობრიობის გადაშენება,[8][9] რადგანაც ის ცუდ გავლენას ახდენს გარემო-პირობებზე.

მილიონობით წლის განმავლობაში, ციური მოვლენები გლობალურ საფრთხეს უქმნიდა ბიოსფეროს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მასობრივი გადაშენება. ეს მოიცავს კომეტების ან ასტეროიდების არსებობას მზისგან 100 სინათლის წლის რადიუსში. მასიური ვარსკვლავური აფეთქებები, რომელსაც სუპერნოვა ეწოდება, ხოლო სხვა მასშტაბური გეოლოგიური მოვლენები უფრო პროგნოზირებადია. მილანკოვიჩის თეორია პროგნოზირებს, რომ პლანეტაზე გლაციალური პერიოდები გარგრძელდება მანამ, სანამ არ დასრულდება მეოთხე გამყინვარება. ეს პერიოდები გამოწვეულია ღერძული დახრისა და დედამიწის ორბიტაზე გადაადგილების ცვალებადობით.[10] აგრეთვე მიმდინარეობს სუპერკონტინენტის ციკლი, ტექტონიკური ფილების მოძრაობა სავარაუდოდ სუპერკონტინენტს ჩამოაყალიბებს 250-350 მილიონ წელში. მომდევნო 1,5-4,5 მილიარდ წელიწადში დედამიწის ღერძულმა დახრამ შეიძლება დაიწყოს ქაოტური ცვალებადობა, რომელიც შეიცვლება 90° -მდე.[11]

მზის სიკაშკაშე გაიზრდება, რის შედეგადაც მზისგან წამოსული რადიაცია დედამიწამდე მოაღწევს. ეს გამოიწვევს სილიკატური მინერალების გამოფიტვის მაღალ მაჩვენებელს, რაც გამოიწვევს ატმოსფეროში ნახშირბადის დიოქსიდის შემცირებას. დაახლოებით 600 მილიონი წლის შემდეგ ნახშირორჟანგის დონე დაეცემა იმ დონეზე, როდესაც მცენარეები ვეღარ მიიღებენ დაჭირო რაოდენობას, რათა ფოტოსინთეზის საშუალებით ნახშირწყლები გამოიმუშავონ. ეს პროცესი მცენარეებს დიდ საფრთხეს შეუმნის და შესაძლოა მათი გადაშენებაც გამოიწვიოს, რაც ფატალურად დასრულდება ყველა ტიპის ორგანიზმისთვის, ვინაიდან მცენარეები დედამიწაზე კვებითი ჯაჭვის საფუძველს წარმოადგენენ.[12]

დაახლოებით ერთ მილიარდ წელიწადში, ახლანდელთან შედარებით, მზის სიკაშკაშე 10% -ით გაიზრდება. ეს გამოიწვევს ატმოსფეროს დაზიანებას, ვინაიდან ოკეანეებში არსებული წყალი დაიწყებს აორთქლებას. როგორც სავარაუდოა, ფილების ტექტონიკა დასრულდება და მათთან ერთად ნახშირბადის მთელი ციკლი.[13] ამ მოვლენის შემდეგ, დაახლოებით 2-3 მილიარდ წელიწადში, პლანეტის მაგნიტური ველი დასუსტდება და გაქრება, რაც მაგნიტოსფეროს დაშლას გამოიწვევს. ამ დროიდან ოთხი მილიარდი წლის განმავლობაში, დედამიწის ზედაპირის ტემპერატურის ზრდა შექმნის ძლიერ სათბურის ეფექტს, რაც საკმარისი იქნება დედამიწის ზედაპირის გასადნობად. რასაკვირველია ამ დროისთვის პლანეტაზე არსებული ყველა ცოცხალი ორგანიზმი გადაშენდება.[14][15] პლანეტის ყველაზე სავარაუდო მომავლის მიხედვით მას მზე შთანთქავს 7,5 მილიარდ წელიწადში, მას შემდეგ რაც ვარსკვლავი გადაიქცევა წითელ გიგანტად და მისი გაფართოება პლანეტის ამჟამინდელ ორბიტასაც გასცდება.

ადამიანის გავლენა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ბირთვული იარაღის საწინააღმდეგო მსვლელობა, ოქსფორდი, 1980 წელი.

მოსახლეობის დიდი რაოდენობა დომინირებს დედამიწის ეკოსისტემების უმეტეს ნაწილზე.[3]ადამიანის გავლენით გამოწვეულ სახეობათა ფართომასშტაბიან დანაკარგს 1950-იან წლებში უწოდეს ბიოტური კრიზისი, 2007 წლის მონამცემებით ყველა სხეობის ჯამური დანაკარგი 10%-ს შეადგენს.[6] ამჟამინდელი კურსით, სახეობათა დაახლოებით 30% გადაშენების საფრთხის წინაშე დგას მომდევნო ასი წლის განმავლობაში.[16] დღესდღეობით ადამიანის საქმიანობამ მნიშვნელოვანი გავლენა იქონია პლანეტის ზედაპირზე. მიწის ზედაპირის დაახლოებით მესამედზე მეტი შეიცვალა ადამიანის ზემოქმედებით.[4] სამრეწველო რევოლუციის დაწყებიდან ნახშირბადის დიოქსიდის კონცენტრაცია ატმოსფეროში გაიზარდა დაახლოებით 30% -ით.[3]

მუდმივი ბიოტური კრიზისის შედეგად, რომელიც სავარაუდოდ მინიმუმ ხუთი მილიონი წელი გაგრძელდება,[7] რაც გამოიწვევს ბიომრავალფეროვნების შემცირებას, მოჰყვება ისეთი სახეობების გამრავლება, რომლებიც არიან: მავნებლები, მწერები, სარეველა მცენარეები და სხვა. შესაძლოა გავრცელდეს სხვადასხვა ტიპის ბაქტერიები და ვირუსებიც.

მდგომარეობის გაუარესების რისკების მრავალი სცენარი არსებობს, რომლებმაც შეიძლება გლობალური გავლენა მოახდინონ პლანეტაზე. პრობლემებს, რომლებსაც კაცობრიობა თავისთავად იქმნის, მოიცავს კლიმატის ცვლილებას, ნანოტექნოლოგიისა და ბირთვული იარაღის გამოყენებას, ბიოლოგიურ იარაღს ან ფიზიკური ექსპერიმენტის შედეგად გამოწვეულ კატასტროფას. ბუნებრივი მოვლენებიდან დედამიწას შეიძლება საფრთხე შეუქმნას, მაგალითად, ვირუსულმა დაავადებამ, ასტეროიდმა ან კომეტამ, სათბურის ეფექტმა და რესურსების შემცირებამ. თუმცა ზუსტი სცენარის პროგნოზირება რთულია.[8][9]

მზის ევოლუცია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

მზის სიკაშკაშის, რადიუსისა და ტემპერატურის ცვალებადობა.[17]

მზე ენერგიას გამოიმუშავებს წყალბადის თერმობირთვული დაშლით, რომლისგანაც მიიღება ჰელიუმი. ეს პროტონ-პროტონის ჯაჭვური რეაქცია მიმდინარეობს ვარსკვლავის თითქმის ყველა რეგიონში. წარმოქმნილი ჰელიუმი გადანაწილდება ვარსკვლავის ცენტრის გარშემო. მზის ბირთვში ტემპერატურა ძალიან დაბალია ჰელიუმის ატომების ბირთვული შერწყმისთვის სამმაგი ალფა პროცესის მეშვეობით.[18] დღეისათვის, ბირთვში არსებული წყალბადის მარაგის ნახევარი გამოყენებულია, ატომების დარჩენილი ნაწილი, ძირითადად ჰელიუმისაგან შედგება. რაც უფრო მცირდება წყალბადის ატომების რაოდენობა, მით უფრო იზრდება წყალბადის ბირთვების შერწყმისგან წარმოქმნილი ატომების რიცხვი.

როდესაც მზე პირველად გახდა მთავარი მიმდევრობის ვარსკვლავი, იგი ასხივებდა ამჟამინდელი სინათლის მხოლოდ 70% -ს. სიკაშკაშე მუდმივად ზრდადია, იგი იზრდება დაახლოებით 1%-ით ყოველ 110 მილიონ წელიწადში.[19] აქედან გამომდინარე, სამ მილიარდ წელიწადში მზე 33% -ით უფრო კაშკაშა იქნება. ბირთვში არსებული წყალბადის საწვავი საბოლოოდ ამოიწურება ხუთ მილიარდ წელიწადში, როდესაც მზე იქნება 67% -ით უფრო მნათობი, ვიდრე ამჟამად არის. ამის შემდეგ მზე გააგრძელებს წყალბადის დაწვას, სანამ სიკაშკაშე არ მიაღწევს 121% -ს. ამის შემდეგ მზე ამოწურავს მთელ მარაგს და გადავა წითელ გიგანტურ ფაზაში.[1]

ამ დროისთვის უკვე უნდა მიმდინარეობდეს ანდრომედასა და ირმის ნახტომის შეჯახება. მიუხედავად იმისა, რომ ამან შეიძლება გამოიწვიოს მზის სისტემის გალაქტიკიდან ამოვარდნა, მიიჩნევა, რომ მზეზე ან პლანეტებზე რაიმე უარყოფით გავლენას არ მოახდენს.[20][21]

ოკეანეების დაკარგვა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ვენერას ატმოსფერო, რომელიც „სუპერ სათბურის“ მდგომარეობაშია.

ერთი მილიარდი წლის შემდეგ, დღევანდელი ოკეანეების დაახლოებით 27% მანტიის ქვეშ მოექცევა. თუ ეს პროცესი უწყვეტად გაგრძელდებოდა, ის მიაღწევდა წონასწორობის იმ მდგომარეობას, სადაც ამჟამინდელი ზედაპირული წყლის მხოლოდ 65% დარჩებოდა ზედაპირზე.[22] მას შემდეგ, რაც მზის სიკაშკაშე 10% -ით გაიზრდება, მის ამჟამინდელ მდგომარეობასთან შედარებით, საშუალოდ ზედაპირის ტემპერატურა 47 °C-მდე აიწევს. ატმოსფერო კი გახდება უფრო ტენიანი ოკეანეებიდან აორთქლებული ჭარბი წყლის გამო.[23]

პლანეტის ზედაპირის გამოშრობის შემდეგ, შეიძლება იარსებონ გარკვეული ტიპის მიკრობებმა და მრავალუჯრედოვანმა სიცოცხლემაც.[24] ამ მიკრობების უმეტესი ნაწილი თავშესაფარს ატმოსფეროში მოძებნის.[25] ამასთან, უფრო და უფრო რთულმა პირობებმა შესაძლოა პროკარიოტების გადაშენება გამოიწვიოს დღეიდან 1,6-2,8 მილიარდ წლამდე.[26] რა მოხდება ამის შემდეგ, დამოკიდებულია ტექტონიკური მოქმედებებისს დონეზე. ვულკანური ამოფრქვევით ნახშირორჟანგის მუდმივმა ზრდამ შესაძლოა ატმოსფერო გადაიყვანოს „სუპერ სათბურის“ მდგომარეობაში, როგორც არის პლანეტა ვენერაზე.

2,8 მილიარდი წლის შემდეგ დედამიწის ზედაპირის ტემპერატურა 149 °C-ს მიაღწევს. ამ ეტაპზე, ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმი მოკვდება გაუსაძლისი პირობების გამო. თუ დედამიწის წყლის მარაგი დღევანდელი ტემპით განაგრძობს აორთქლებას, პლანეტა ძირითადად იგივე დარჩება, მაგრამ ტემპერატურა ნელ-ნელა გაიზრდება მანამ, სანამ მზე არ გახდება წითელი გიგანტი.[27]

შემთხვევითი მოვლენები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

მეტეორის მიერ წარმოქმნილი კრატერი არიზონაში.

5-10 კმ ან უფრო დიდი დიამეტრის მქონე ასტეროიდის დედამიწაზე დაცემისას გამოთავისუფლებული ენერგია, საკმარისი იქნება გლობალური კატასტროფის გამოსაწვევად, რომელსაც თან მოჰყვება სახეობათა გადაშენება. მისგან გამოწვეული მავნე ფაქტორები ასევე მოიცავს, პლანეტის მტვრის ნაწილაკებით დაფარვას, რომელიც წარმოქმნის ღრუბელს და არ მისცემს საშუალებას მზის სხივებს, რომ მოხვდნენ დედამიწის ზედაპირზე, რაც ტემპერატურის მვეთრ დაცემას გამოიწვევს და მცენარეებში შეაჩერებს ფოტოსინთეზის პროცესს რამდენიმე თვის განმავლობაში, იგი ეფექტით ჰგავს ბირთვულ ზამთარს.[28]

ზეახლების მზის სისტემასთან ახლოს აფეთქება საფრთხეს უქმნის დედამიწას. ჩვენი გალაქტიკის შიგნით მსგავსი აფეთქებები საშუალოდ 40 წელიწადში ერთხელ ხდება.[29] დედამიწასთან ახლოს აფეთქებამ , შესაძლოა პლანეტა რადიოაქტიური იზოტოპებით დააბინძუროს და უარყოფითი გავლენა იქონიოს ბიოსფეროზე.[30] სუპერნოვას მიერ გამოსხივებული გამა რადიაცია ატმოსფეროში არსებულ აზოტთან რეაგირებს, შემდგომ წარმოიქმნება აზოტის ოქსიდები. ეს მოლეკულები კი იწვევს ოზონის ფენის დაშლას, რომელიც იცავს პლანეტის ზედაპირს მზისგან წამოსული ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან.

10-30% -ით ულტრაიისფერი სხივების გაზრდა საკმარისია სიცოცხლისთვის მნიშვნელოვანი გავლენის მოსახდენად. განსაკუთრებით იგი გავლენას ფიტოპლანქტონებზე მოახდენს, რომელიც ოკეანის კვებით საფუძველს წარმოადგენს. სუპერნოვას აფეთქება 26 სინათლის წლის დაშორებით დისტანციიდან, ოზონის შრის სიმკვრივეს გაანახევრებს. საშუალოდ, სუპერნოვას აფეთქება 32 სინათლის წლის დაშორებით, რამდენიმე ასეულ მილიონ წელიწადში ერთხელ ხდება, რომელიც ასევე აზიანებს ოზონის შრეს.[31] მომდევნო ორი მილიარდი წლის განმავლობაში, დაახლოებით 20 სუპერნოვა აფეთქდება, რაც მნიშვნელოვან გავლენას მოახდენს პლანეტის ბიოსფეროზე.[32]

ლიტერატურა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

რესურსები ინტერნეტში[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  1. 1.0 1.1 Sackmann, I.-Juliana; Boothroyd, Arnold I.; Kraemer, Kathleen E. (1993), "Our Sun. III. Present and Future", The Astrophysical Journal 418: 457–68,
  2. Keith, David W. (November 2000), "Geoengineering the Environment: History and Prospect", Annual Review of Energy and the Environment 25: 245–84,
  3. 3.0 3.1 3.2 Vitousek, Peter M.; Mooney, Harold A.; Lubchenco, Jane; Melillo, Jerry M. (July 25, 1997), "Human Domination of Earth's Ecosystems", Science 277 (5325): 494–99,
  4. 4.0 4.1 Haberl, Helmut; Erb, K. Heinz; Krausmann, Fridolin; Gaube, Veronika (July 2007), "Quantifying and mapping the human appropriation of net primary production in earth's terrestrial ecosystems", Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 104 (31): 12942–47, , PMID 17616580
  5. Myers, N.; Knoll, A. H. (May 8, 2001), "The biotic crisis and the future of evolution", Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 98 (1): 5389–92, , PMID 11344283
  6. 6.0 6.1 Myers 2000, pp. 63–70.
  7. 7.0 7.1 Reaka-Kudla, Wilson & Wilson 1997, pp. 132–33.
  8. 8.0 8.1 Bostrom, Nick (2002), "Existential Risks: Analyzing Human Extinction Scenarios and Related Hazards", Journal of Evolution and Technology 9 (1), http://www.nickbostrom.com/existential/risks.html. წაკითხვის თარიღი: 2011-08-09
  9. 9.0 9.1 Dutch, Steven Ian (2006), "The Earth Has a Future", Geosphere 2 (3): 113–124, , http://geosphere.geoscienceworld.org/content/2/3/113.full.pdf+html
  10. Cochelin, Anne-Sophie B.; Mysak, Lawrence A.; Wang, Zhaomin (December 2006), "Simulation of long-term future climate changes with the green McGill paleoclimate model: the next glacial inception", Climatic Change 79 (3–4): 381,
  11. Neron de Surgy, O.; Laskar, J. (February 1997), "On the long term evolution of the spin of the Earth", Astronomy and Astrophysics 318: 975–89
  12. O'Malley-James, J. T.; Greaves, J. S.; Raven, J. A.; Cockell, C. S. (2013), "Swansong Biospheres: Refuges for life and novel microbial biospheres on terrestrial planets near the end of their habitable lifetimes", International Journal of Astrobiology 12 (2): 99–112,
  13. Lunine, J. I. (2009), "Titan as an analog of Earth's past and future", European Physical Journal Conferences 1: 267–74,
  14. Ward & Brownlee 2003, p. 142.
  15. Fishbaugh et al. 2007, p. 114.
  16. Novacek, M. J.; Cleland, E. E. (May 2001), "The current biodiversity extinction event: scenarios for mitigation and recovery", Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 98 (10): 5466–70, , PMID 11344295
  17. Ribas, Ignasi (February 2010), „The Sun and stars as the primary energy input in planetary atmospheres“, Solar and Stellar Variability: Impact on Earth and Planets, Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium, 264, сс. 3–18,
  18. Gough, D. O. (November 1981), "Solar interior structure and luminosity variations", Solar Physics (journal) 74 (1): 21–34,
  19. Schröder, K.-P.; Connon Smith, Robert (2008), "Distant future of the Sun and Earth revisited", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 386 (1): 155–63,
  20. Cain, Fraser (2007), "When Our Galaxy Smashes Into Andromeda, What Happens to the Sun?", Universe Today, http://www.universetoday.com/2007/05/10/when-our-galaxy-smashes-into-andromeda-what-happens-to-the-sun/. წაკითხვის თარიღი: 2007-05-16
  21. Cox, T. J.; Loeb, Abraham (2007), "The Collision Between The Milky Way And Andromeda", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 386 (1): 461,
  22. Bounama, Christine; Franck, Siegfried; von Bloh, Werner (2001), "The fate of Earth's ocean", Hydrology and Earth System Sciences 5 (4): 569–75,
  23. Schröder, K.-P.; Connon Smith, Robert (May 1, 2008), "Distant future of the Sun and Earth revisited", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 386 (1): 155–63,
  24. Brownlee 2010, p. 95.
  25. O'Malley-James, J. T.; Greaves, J. S.; Raven, J. A.; Cockell, C. S. (2014), "Swansong Biospheres II: The final signs of life on terrestrial planets near the end of their habitable lifetimes", International Journal of Astrobiology 13 (3): 229–243,
  26. Franck, S.; Bounama, C.; von Bloh, W. (November 2005), "Causes and timing of future biosphere extinction", Biogeosciences Discussions 2 (6): 1665–79, , https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00297823/file/bgd-2-1665-2005.pdf
  27. Brownlee 2010, p. 95.
  28. Rampino, Michael R.; Haggerty, Bruce M. (February 1996), "The "Shiva Hypothesis": Impacts, Mass Extinctions, and the Galaxy", Earth, Moon, and Planets 72 (1–3): 441–60,
  29. Tammann, G. A.; Loeffler, W.; Schroeder, A. (June 1994), "The Galactic supernova rate", The Astrophysical Journal Supplement Series 92 (2): 487–93,
  30. Fields, Brian D. (February 2004), "Live radioisotopes as signatures of nearby supernovae", New Astronomy Reviews 48 (1–4): 119–23,
  31. Hanslmeier 2009, pp. 174–76.
  32. Beech, Martin (December 2011), "The past, present and future supernova threat to Earth's biosphere", Astrophysics and Space Science 336 (2): 287–302,