Enamik teadlasi ennustab, et umbes miljard aasta pärast on Päikese üha kasvav kiirgus maapinnast kaugemale kui elamiskõlblik. Rühm Caltechi teadlasi on uurinud mehhanismi, mis paneks kõik elusorganismidega planeedid elama kauem, kui algselt arvati, võib kahekordistada eluiga. See kõlab heade uudistena tulevastele Maa elanikele, kuid ka see mehhanism võib suurendada võimalust, et mujal universumi elul on aeg areneda kõrgemale tasemele.
Teadlaste sõnul on õhurõhk biosfääriga maapealse planeedi looduslik kliimaregulaator. Praegu ja minevikus on Maa oma pinnatemperatuuri säilitanud kasvuhooneefekti kaudu. 1 miljard aastat tagasi oli atmosfääris suurem kogus CO2 ja muid kasvuhoonegaase, mis oli hea asi. Muidu võis Maa olla külmunud jääkuubik. Kuid kuna päikese heledus ja kuumus vananedes suurenes, on Maa looduslikult hakkama saanud kasvuhoonegaaside sisalduse vähendamisega atmosfääris, vähendades nii soojenemismõju ja muutes planeedi pinna mugavalt elamiskõlblikuks.
Vastupidiselt sellele, mida enamik teadlasi väidab, väidab Caltechi professor Joseph L. Kirschvink, et Maa võib läheneda punkti, kus pole sama protseduuri abil temperatuuride reguleerimiseks jäänud piisavalt süsihappegaasi. Kuid ärge kartke, et käimas on veel üks mehhanism, mis võib veelgi paremini toimida Maa temperatuuri reguleerimisel, hoides meie koduplaneedi elu mugavamaks isegi kauem, kui keegi kunagi ennustas.
Kirschvink ja tema kaastöötajad Caltechi professor Yuk L. Yung ning kraadiõppurid King-Fai Li ja Kaveh Pahlevan näitavad oma paberis, et atmosfäärirõhk on tegur, mis kohandab globaalset temperatuuri, laiendades kasvuhoonegaaside infrapunakiirgust. Nende mudel viitab sellele, et õhurõhu lihtsa vähendamise abil saab biosfääri eluiga tulevikus pikendada vähemalt 2,3 miljardit aastat, rohkem kui kahekordistada varasemate hinnangutega.
Teadlased kasutavad mehhanismi selgitamiseks „teki” analoogi. Kasvuhoonegaaside puhul esindavad süsinikdioksiidi tekki moodustavad puuvillakiud. “Puuvillane koel võib olla auke, mis võimaldavad kuumusel lekkida,” selgitab paberi juhtiv autor Li.
"Aukude suurust kontrollib rõhk," ütleb Yung. "Pigistage tekki," suurendades õhurõhku, "ja augud muutuvad väiksemaks, nii et vähem soojust pääseb välja. Väiksema rõhu korral muutuvad augud suuremaks ja rohkem soojust pääseb välja, ”sõnab ta, aidates planeedil heita päikesest tekkivat lisakütet.
Lahenduseks on atmosfääri enda kogurõhu oluline vähendamine, eemaldades suured kogused molekulaarset lämmastikku, peamiselt mittereaktiivset gaasi, mis moodustab atmosfäärist umbes 78 protsenti. See reguleeriks pinnatemperatuure ja võimaldaks süsinikdioksiidil atmosfääri jääda, et seda elu toetada.
Seda ei peaks tegema sünteetiliselt - tundub, et see juhtub tavaliselt. Biosfäär ise võtab lämmastiku õhust välja, kuna lämmastik lülitatakse organismide kasvades rakkudesse ja maetakse koos nendega surma korral.
Tegelikult ütleb Pahlevan, et "selline lämmastiku vähendamine on midagi sellist, mis võib juba toimuda," ja see on toimunud Maa ajaloo jooksul. See viitab sellele, et Maa õhurõhk võib olla praegu madalam, kui see oli varem planeedi ajaloos.
Selle hüpoteesi tõestuseks võivad olla teised uurimisrühmad, kes uurivad muistses laavas tekkivaid gaasimulle, et teha kindlaks varasemat õhurõhku: moodustava mulli maksimaalset suurust piirab atmosfäärirõhk, suurema rõhu korral tekivad väiksemad mullid, ja vastupidi.
Kui see on tõsi, võib mehhanism potentsiaalselt esineda ka atmosfääri ja biosfääriga ekstrasolaarsel planeedil.
"Loodetavasti ei tuvasta me tulevikus mitte ainult teiste tähtede ümber paiknevaid maapõhiseid planeete, vaid saame ka midagi nende atmosfääri ja ümbritseva keskkonna rõhu kohta," sõnab Pahlevan. "Ja kui selgub, et vanematel planeetidel on tavaliselt õhem õhkkond, oleks see märk sellest, et sellel protsessil on teatav universaalsus."
Teadlased loodavad, et eksoplaneetide atmosfääri saab uurida, kas see toimub teistes maailmades.
Ja kui meie enda planeedil võiks elamisaeg kesta kauem, võib see mõjutada intelligentse elu leidmist mujal universumis.
"Planeedil elu loomiseks ei kulunud väga kaua, kuid arenenud elu väljaarendamine võtab väga kaua aega," ütleb Yung. Maal võttis see protsess neli miljardit aastat. „Täiendava miljardi aasta lisamine annab meile rohkem aega arenguks ja rohkem aega, et kokku puutuda arenenud tsivilisatsioonidega, mille enda olemasolu võib see mehhanism pikendada. See annab meile võimaluse kohtuda. ”
Allikad: raamat, Atmosfäärirõhk biosfääriga maapealse planeedi loodusliku kliimaregulaatorina, Caltech
