какая будет земля через 1000000 лет

Какой будет Земля через миллионы лет?

Предсказать, как будет выглядеть человеческое воздействие на нашу планету хотя бы через тысячу лет, практически невозможно. Однако ученые любят пофантазировать на тему, что ждет Землю в будущем, если наша цивилизация вдруг исчезнет. Давайте и мы вслед за ними представим необычную ситуацию: допустим, в XXII веке все земляне улетят на Альфу Центавра — что в таком случае ждет наш покинутый мир?

Своей деятельностью человечество постоянно оказывает влияние на природный круговорот веществ. Фактически мы стали еще одной стихией, способной вызвать катаклизм невиданных масштабов. Мы меняем биосферу и климат, извлекаем полезные ископаемые и производим горы мусора. Но, несмотря на наше могущество, природе потребуется всего несколько тысяч лет, чтобы вернуться в прежнее «дикое» состояние. Небоскребы рухнут, туннели обвалятся, коммуникации проржавеют, территорию городов завоюет дремучий лес.

Поскольку выбросы углекислого газа в атмосферу прекратятся, то ничто не сможет помешать наступлению нового ледникового периода — произойдет это примерно через 25 тыс. лет. Ледник начнет наступать с севера, сковав Европу, Сибирь и часть Североамериканского континента.

Понятно, что под многокилометровыми слоями ползущего льда будут похоронены и перемолоты в мелкую пыль последние свидетельства существования цивилизации. Однако наибольший ущерб понесет биосфера. Освоив планету, человечество практически уничтожило естественные экологические ниши, что привело к одному из самых массовых вымираний животных в истории.

Уход человечества не остановит этот процесс, ведь цепочки взаимодействия организмов уже нарушены. Вымирание будет продолжаться еще свыше 5 млн. лет. Полностью исчезнут крупные млекопитающие и многие виды птиц. Биологическое разнообразие фауны снизится. Очевидное эволюционное преимущество получат генномодифицированные растения, которых ученые приспособили к самым жестким условиям существования.

Такие растения одичают, но будучи защищенными от вредителей, быстро захватят освободившиеся ниши, порождая новые виды. Более того, в течение этих миллионов лет на близком расстоянии от Солнца пройдут две карликовые звезды, что неизбежно приведет к изменению планетарных характеристик Земли, на планету обрушится град комет. Подобные катастрофические явления еще больше ускорит мор среди известных нам видов животных и растений. Кто придет им на смену?

Давно установлено, что земные континенты перемещаются, хотя и очень медленно: со скоростью несколько сантиметров в год. В течение человеческой жизни этот дрейф практически незаметен, однако за миллионы лет он способен кардинальным образом изменить географию Земли.

В эпоху палеозоя на планете существовал единый континент Пангея, со всех сторон омываемый волнами Мирового океана (ученые дали океану отдельное название — Панталасса). Примерно 200 млн. лет назад суперконтинент раскололся на два, которые в свою очередь тоже продолжали дробиться. Теперь планету ждет обратный процесс — очередного воссоединения суши в общую колоссальную территорию, которую ученые окрестили Неопангеей (или Пангеей Ультимой).

Выглядеть это будет примерно так: через 30 млн. лет Африка сомкнется в Евразией; через 60 млн. лет Австралия врежется в Восточную Азию; через 150 млн. лет к Евразо-Африканско-Австралийскому суперконтиненту присоединится Антарктида; через 250 млн. лет к ним добавятся обе Америки — процесс формирования Неопангеи будет завершен.

Дрейф и столкновения континентов значительно повлияют на климат. Появятся новые горные хребты, изменяя движение воздушных потоков. Из-за того, что льды покроют большую часть Неопангеи, уровень Мирового океана заметно снизится. Глобальная температура планеты будет падать, а вот количество кислорода в атмосфере возрастет. В районах тропического климата (а такие, несмотря на похолодание, будут всегда) начнется взрывообразное преумножение видов.

Лучше всего в такой среде развиваются насекомые (тараканы, скорпионы, стрекозы, многоножки), и вновь, как во времена каменноугольного периода, они станут настоящими «царями» природы. В то же время центральные области Неопангеи будут представлять собой бескрайнюю выжженную пустыню, поскольку дождевые облака просто не смогут добраться до них. Разница температур между центральными и прибрежными районами суперконтинента будет вызывать чудовищные муссоны и ураганы.

Впрочем, Неопангея просуществует по историческим меркам недолго — около 50 млн. лет. Из-за мощной вулканической деятельности суперконтинент рассекут колоссальные трещины, и части Неопангеи разделятся, пустившись в «свободное плавание». Планета опять войдет в период потепления, а уровень кислорода будет падать, грозя биосфере очередным массовым вымиранием. Какой-то шанс на выживание сохранится у тех существ, которые приспособятся к жизни на границе суши и океана, — прежде всего, у амфибий.

В прессе и фантастике можно встретить спекулятивные утверждения, будто бы человек продолжает эволюционировать, и через несколько миллионов лет наши потомки будут столь же отличаться от нас, как мы отличаемся от мартышек. В действительности эволюция человека прекратилась в тот момент, когда мы оказались вне естественного отбора, обретя независимость от изменений внешней среды и победив большинство заболеваний.

Современная медицина позволяет родиться и вырасти даже таким детям, которые были бы обречены на гибель еще в утробе матери. Чтобы человек снова начал эволюционировать, он должен утратить разум и вернуться в животное состояние (до изобретения огня и каменных орудий), а это практически невозможно благодаря высокой развитости нашего мозга. Посему, если когда-нибудь на Земле появится новый человек, то он вряд ли будет происходить из нашей эволюционной ветви.

К примеру, наши потомки могут вступить в симбиоз с близкородственным видом: когда более слабая, но умная обезьянка управляет более массивным и грозным существом, в прямом смысле живя у того на загривке. Другой экзотический вариант — человек переместится в океан, став еще одним морским млекопитающим, но из-за изменения климата и дефицита ресурсов вернется на сушу в виде неповоротливого «аквабиота», ползающего в поисках пропитания. Или развитие телепатических способностей направит эволюцию новых людей в неожиданное русло: возникнут сообщества «ульевиков», в которых особи будут специализированы, подобно пчелам или муравьям.

Через 250 млн. лет закончится галактический год, то есть Солнечная система совершит полный оборот вокруг центра Галактики. К тому времени Земля совершенно преобразится, и любой из нас, попади он в столь отдаленное будущее, вряд ли признает в ней родную планету. Единственное, что сохранится на тот момент от всей нашей цивилизации, — маленькие следы на Луне, оставленные американскими астронавтами.

Палеонтологи установили, что массовые вымирания животных были периодическим явлением в прошлом Земли. Насчитывается пять массовых вымираний: ордовикско-силурийское, девонское, пермское, триасовое и мел-палеогеновое. Самым страшным было «великое» пермское вымирание 252 млн. лет назад, в результате которого погибло 96% всех морских видов и 70% наземных видов животных. Причем, оно сказалось и на насекомых, которым обычно удается избежать губительных последствий биосферной катастрофы.

Ученые так и не смогли определить причины глобального мора. Наиболее популярная гипотеза гласит, что к пермскому вымиранию привело резкое усиление вулканической активности, изменившее не только климат, но и химический состав атмосферы.

Источник

Как будет выглядеть Земля в будущем? У ученых есть ответ

Земля — не статичная планета, и ее континенты продолжают свое медленное движение. Мы не замечаем его, потому что скорость дрейфа литосферных плит не превышает нескольких сантиметров в год, но все еще в масштабах миллионов и сотен миллионов лет такое движение заметно. Так, Африка продолжает двигаться на север, к Европе, и в будущем Средиземное море превратится в огромное озеро. А Евразия расколется на две части по Байкалу, который представляет собой «зародыш» этого разделения.

Но эти изменения в большинстве своем локальные, что же глобально будет происходить с Землей через, допустим, 200 миллионов лет? Ученые недавно смогли смоделировать внешний вид нашей планеты из «глубокого будущего», представив свои результаты 8 декабря на ежегодном собрании Американского геофизического союза, которое в этом году проводилось онлайн. Они получили два сценария, которые достаточно сильно различаются, но сходятся в одном: на Земле снова образуются суперконтиненты. Это — гигантские массивы суши, состоящие из нескольких континентов, и место их образования на земном шаре может существенно повлиять на климат нашей планеты.

Так, если следовать первому сценарию, то примерно через 200 миллионов лет в будущем почти все континенты войдут в Северное полушарие, а Антарктида останется совсем одна в Южном полушарии. Если мы обратимся ко второму сценарию, то примерно через 250 миллионов лет мы увидим один действительно огромный суперконтинент, который будет расположен около экватора и простираться в Северное и Южное полушария.

Для обоих сценариев исследователи рассчитали глобальный климат на планете, основываясь на топографии суперконтинентов. Они были удивлены, обнаружив, что, когда континенты оказываются сдвинуты вместе на север, образуя там гористую местность, глобальные температуры оказываются значительно ниже, чем в других моделях. Такой результат может означать приход глобального ледникового периода, не похожего ни на какую другую эпоху в прошлом Земли, который продлится не менее 100 миллионов лет, сообщили ученые на собрании Американского геофизического союза.

Вот так выглядела Земля приблизительно 200 миллионов лет назад, когда существовал суперконтинент Пангея.

Континенты Земли не всегда выглядели так, как сегодня. По словам ведущего автора исследования Майкла Уэй, физика из Института космических исследований имени Годдарда, за последние 3 миллиарда лет наша планета прошла через несколько периодов, когда континенты сначала сливались вместе, чтобы сформировать огромные суперконтиненты, а затем вновь распадались на части.

Самым недавним (условно говоря) суперконтинентом была Пангея, которая существовала во времена динозавров, примерно от 300 до 200 миллионов лет назад, и включала в себя континенты, которые сейчас являются Африкой, Евразией, Северной Америкой и Южной Америкой. До Пангеи был суперконтинент Родиния, который существовал от 900 до 700 миллионов лет назад, а до него была Нуна, которая образовалась 1,6 миллиарда лет назад и распалась 1,4 миллиарда лет назад.

Теперь, если мы заглянем в смоделированное будущее, то обнаружим как минимум два суперконтинента. Первый, которые ученые назвали «Аурика», объединится через 250 миллионов лет из континентов, собравшихся вокруг экватора, в то время как «Амазия» соберет сушу вокруг Северного полюса. Для нового исследования Уэй и его команда взяли массивы суши Аурики и Амазии и различные топографии, такие как обилие гор; равнины, близкие к уровню моря; и нечто среднее: в основном плоские равнины, но с некоторыми горными цепями. После этого они рассчитали климат для каждой топографии на специальной циркуляционной модели под названием ROCKE-3D, запущенной на суперкомпьютере.

Помимо тектоники плит, в используемой расчетной модели Земли глубокого будущего учитывались и другие параметры, основанные на том, как наша планета изменяется во времени. Например, через 250 миллионов лет Земля будет вращаться немного медленнее, чем сейчас, и это также было учтено в модели, объяснил Уэй.

Два сценария развития Земли: 1-3 — континенты собираются у экватора. 4-6 — континенты собираются у Северного полюса.

«Скорость вращения Земли со временем замедляется — если вы переместитесь на 250 миллионов лет в будущее, продолжительность дня увеличится примерно на 30 минут, поэтому мы включили это в модель, чтобы увидеть, повлияет ли это», — сказал Уэй. Солнечная светимость также несколько увеличится через 250 миллионов лет, «потому что со временем Солнце постепенно становится ярче», — сказал он. «Мы также включили это в модель, потому что увеличение излучения, которое поглощает планета, также влияет на климат».

Самым неожиданным результатом их моделирований оказалось то, что глобальные температуры снизились почти на 4 градуса по Цельсию в мире с горным суперконтинентом Амазия в Северном полушарии. В основном это было связано с сильной обратной связью с альбедо льда. Снег и лед на этом северном суперконтиненте в высоких широтах создадут постоянный покров на суше и летом, и зимой, «и из-за этого развивается тенденция снижения температуры поверхности на пару градусов, чем во всех других сценариях», — сказал Уэй.

Для сравнения, в моделях менее гористой Амазии на суперконтиненте могут образовываться озера и внутренние моря. Благодаря им атмосферное тепло может переноситься на север от экватора, вызывая сезонное таяние снега и льда, препятствующее земле замерзать навсегда.

Сегодня на Земле циркуляция воды в океанах переносит тепло в далекие северные районы, благодаря течениям рядом с Гренландией и через Берингов пролив. Но когда формируется суперконтинент и эти возможности закрываются, «вы больше не можете перенести нагретую океанскую воду из более низких широт на север, чтобы растопить лед и сохранить планету теплой», — сказал Уэй.

Максимальное распространение льда в Европе во время последнего ледникового периода (около 19 тысяч лет назад). Будущий ледниковый период может продлиться сотню миллионов лет и быть гораздо суровее.

В итоге, как мы знаем, поздние ледниковые периоды на Земле длились максимум десятки тысяч лет. Но образование Амазии может вызвать ледниковый период, который продлится значительно дольше. «В данном случае мы говорим о 100 миллионах лет, 150 миллионах лет», — сказал Уэй.

Что это может означать для жизни на Земле? С исчезновением тропических низменностей исчезнет и невероятное биоразнообразие, которое они поддерживают. Однако могут появиться новые виды, которые будут адаптированы к выживанию в чрезвычайно холодных условиях, как это было во время более ранних ледниковых периодов.

«Если дать эволюции достаточно времени, она найдет способ каким-то образом заполнить каждую экологическую нишу», — сказал Уэй. И в такой ситуации, как эта, когда исключительный холод будет преобладать на Земле в течение 100 миллионов лет или более, «у эволюции будет много времени для работы», — добавил он.

Источник

К 2500 году на Земле установится аномальная жара, так что огромные территории окажутся безжизненными. Таков один из трех прогнозов на будущее планеты после 2100 года, если не остановить глобальное потепление.

Международная группа ученых под руководством Кристофера Лайона из Квебекского университета МакГилла (Канада), используя HadCM3, версию британской модели общей циркуляции атмосферы и океана, составила прогнозы глобальных изменений климата после 2100 года. Согласно их данным, опубликованным в Global Change Biology, к 2500 году будет примерно три варианта развития сценария жизни на Земле.

В других регионах планеты к 2500 году может стать настолько жарко, что жить там будет невыносимо.

Согласно модели, экстремально жаркие периоды, вплоть до полугода, ожидаются в Африке, Аравии, Юго-Восточной Азии, в регионах Амазонки и на севере Австралии. В Индии, где уже сегодня умирают тысячи людей из-за жары, летняя температура поднимется еще на четыре градуса.

Также значительно сократится территория для выращивания различных культур, а основная растительность и площади посева, прогнозируют ученые, сместятся к полюсам. Площади, пригодные для выращивания десяти важнейших основных продуктов питания, сократятся к 2500 году на 15-18%. Картофель, пшеница, кукуруза, рис, соя, просо могут стать дефицитом.

Однако если изменение климата ограничится потеплением менее чем на два градуса, площади выращивания сельскохозяйственных культур в умеренных широтах сократятся только на 2,9%.

Источник

Будущее Земли и Солнечной системы по этапам. Что будет происходить с Землей через 300 лет

Будущее Земли и Солнечной системы по этапам. Что будет происходить с Землей через 300 лет и 100 млн. лет?

Земля – это одна из миллиардов планет Вселенной. Как и все космические объекты она проходит свой путь эволюции и развития, который во многом зависит от родительской звезды. Все мы знаем, что было в прошлом и примерно представляем, как все появилось. Но что же ждет Землю в будущем?

Будущее планеты Земля и Солнечной системы

2400 год. Мо мнению экспертов, в этом году человечество сможет достичь первого типа цивилизации по шкале Кардашева. В этом случае будет единое государство с огромным потреблением энергии альтернативных источников. Параллельно с этим будет идти колонизация соседних космических тел.

2540 год. Территории вблизи Чернобыльской АЭС станут пригодными для жизни человека. Конечно, там и сейчас проживают люди, но радиационный фон очень высок и опасен для жизни.

4000 год. Произойдет инверсия магнитного поля Земли. Проще говоря, наша планета поменяет полярность. Это не принесет урон живим существам, поскольку смена полярности магнитного поля уже происходила.

32000 год. Исследовательский зонд «Вояджер-1» покинет просторы Солнечной системы. Он окажется в межзвездном пространстве.

500000 год. По расчетам ученым в этот период на Землю упадет астероид диаметром не менее одного километра. Это будет полная перезагрузка планеты. Подобное явление уничтожило динозавров и заново запустило эволюцию видов.

1100000 год. Ориентировочно в это время, из-за эрозии, на Луне пропадут следы человека, оставленные астронавтами миссии «Аполлон». При этом лунные аппараты останутся в том же состоянии что и сейчас.

3500000 год. Исчезнут с лица Земли следы древних цивилизаций. От египетских пирамид не останется и следа.

40 млн. лет. На Марс упадет его спутник Фобос.

50 млн. лет. На Земле будут восстановлены все запасы полезных ископаемых.

60 млн. лет. Антарктида полностью растает. Огромные территории окажутся под водой.

100 млн. лет. У Сатурна исчезнут кольца. К слову, у этой планеты они были не всегда. Еще в эпоху динозавров Сатурн был без колец.

180 млн. лет. Из-за постоянного осевого вращения Земли, сутки на планете будут длиться 25 часов.

250 млн. лет. За счет дрейфа материков будет вновь создан единый континент.

500 млн. лет. Из-за повышения увеличения температуры и яркости Солнца, на Земле испариться вся вода и атмосфера. Уже через 1,1 миллиард лет наша планета будет похожа на современную Венеру.

1,3 млрд. лет. На Земле с живых существ смогут остаться только прокариоты.

2,3 млрд. лет. Перестанет существовать магнитное поле на нашей планете.

5,5 млрд. лет. Солнце начнет увеличиваться, и уже через 7,9 млрд лет оно увеличиться в 285 раз. Шансов на выживание нашей планеты не будет. В итоге произойдет вспышка сверхновой и от Солнца останется белый карлик, окруженный туманностью.

Вот и весь сценарий эволюции Земли и Солнца.

Источник

Последний вздох Ученые назвали срок гибели всего живого на Земле. Как именно это произойдет?

В будущем, примерно через семь миллиардов лет, Солнце станет горячее и превратится в красный гигант, который, скорее всего, поглотит Землю. Но планета перестанет быть пригодной для обитания живых организмов намного раньше. Это произойдет не только из-за испарения океанов, но и из-за серьезных изменений в составе атмосферы. «Лента.ру» подробно рассказывает о новой научной работе ученых из США и Японии, которые считают, что максимальный срок существования сложной жизни на Земле — около одного миллиарда лет.

Тысячи судеб

В настоящее время биосфера Земли поддерживает долю кислорода в атмосфере на уровне 20 процентов за счет фотосинтезирующих организмов. Известно, что большую часть истории Земли уровень кислорода был ниже, чем в наши дни, а его концентрация в атмосфере начала повышаться только после появления наземных растений. Эволюция биосферы ускорила геохимические циклы таких важных для жизни химических элементов, как фосфор. Однако фотосинтеза самого по себе недостаточно для поддержания высокого уровня кислорода на планете.

Предыдущие исследования, посвященные обитаемости Земли в будущем, были сосредоточены на взаимосвязи между разогреванием Солнца при его превращении в красного гиганта, карбонат-силикатным геохимическим циклом и потерями воды. С течением времени, по мере того как Солнце становится ярче, концентрация углекислого газа будет падать, что нарушит важные для биосферы геохимические циклы. Ряд теоретических моделей предполагает, что климат Земли в ближайшие два миллиарда лет станет влажным из-за мощного парникового эффекта, в результате чего большое количество воды начнет улетучиваться из стратосферы в космос.

В новом исследовании ученые спрогнозировали обитаемость Земли в будущем на основе подробной модели, отслеживающей влияние Солнца на такие геохимические циклы, как цикл углерода, кислорода, фосфора и серы. Специалисты добавили к этому цикл метана, включающий метаболизм живых организмов, а также окислительно-восстановительный обмен между корой и мантией, позволяющий отследить процессы, контролирующие уровень кислорода в атмосфере в геологических масштабах времени. Такая модель способна охватить миллиарды лет истории планеты в будущем.

Исследователи использовали стохастический подход, случайным образом подбирая значения параметров для модели, включая изменения в скорости дегазации мантии Земли, а также ускорения эрозии. Они задали начальные условия (этап инициализации) для Земли 600 миллионов лет назад, а затем прогнали модель приблизительно 400 тысяч раз, охватив эволюцию планеты до настоящего времени. Из всей выборки прогонов лишь около пяти тысяч воспроизвели условия на Земле, приближенные к современным. Именно они были использованы для прогнозирования будущего.

Все плохо

Несмотря на некоторую неопределенность, ни по одному из сценариев обогащенная кислородом атмосфера не будет существовать дольше 1,5 миллиарда лет. Это реализуется лишь в заведомо невозможном сценарии, где Солнце не увеличивает свою яркость.

Именно уменьшение количества поступающего в атмосферу углекислого газа приведет к фотохимической дестабилизации атмосферы и резкому падению уровня кислорода. Это происходит как за счет геохимического цикла углерода, затрагивающего цикл кислорода, так и из-за снижения биосферной активности, то есть глобального фотосинтеза. Так, растения с С3-фотосинтезом (большинство растений используют именно этот тип фотосинтеза) исчезнут примерно через 500 миллионов лет, что ударит по атмосферной оксигенации.

Из-за исчезновения растений подавляется химическое выветривание и связанный с ним цикл фосфора, при котором важное минеральное вещество попадает с суши в океан. Уровень активности морских экосистем со временем тоже уменьшится.

Биосфера на Земле станет похожа на ту, что существовала во времена архея, до Великого кислородного события 2,45 миллиарда лет назад. В частности, уровень атмосферного кислорода при новом равновесном состоянии окажется на много порядков ниже, чем в настоящее время, а уровень метана резко возрастет. В то же время будет одно существенное отличие: снижение уровня углекислого газа, что увеличивает соотношение CH4 и CO2 и приводит к появлению органической дымки.

После того как глобальная температура поверхности Земли превысит 300 кельвинов, дальнейшее потепление начнет подавлять остаточную наземную и морскую биосферную активность. В любом случае на планете не сможет жить никто, кроме микроорганизмов.

Другие миры

Как пишут авторы работы, органическая дымка может послужить биосигнатурой (признаком существования жизни) на планетах типа Земли, находящихся в системе звезд главной последовательности. Такой потенциальной планетой считается, например, Kepler-452b, вращающаяся вокруг звезды G2, чей возраст достигает примерно шесть миллиардов лет. В настоящее время этот мир получает от родительской звезды на 10 процентов больше тепла, чем Земля от Солнца. Органическая дымка также способна обеспечить долгосрочную стабильность нового типа климата в будущем.

Использованные учеными модели включали влияние биосферы Земли, однако планеты могут иметь и совершенно непохожие биосферы — например, лишенные растительного покрова. Чтобы изучить, насколько существенно это влияние, ученые исключили земную биосферу из модели. Как и ожидалось, отсутствие наземных растений приводит к более низким уровням атмосферного O2 на протяжении всей планетарной эволюции. Однако кислорода все равно останется достаточно в течение миллиарда лет, чтобы его можно было обнаружить с помощью астрономических инструментов. Такой результат предполагает, что наличие или отсутствие земной биосферы (но не биосферы вообще) оказывает лишь вторичное влияние на деоксигенацию воздушной оболочки.

Работа исследователей поможет поиску потенциально пригодных для жизни планет, поскольку время, когда существует кислородная атмосфера, сильно ограничено, и лишь часть истории Земли будет характеризоваться надежно обнаруживаемыми уровнями кислорода. Прямое обнаружение O2 в видимом диапазоне длин волн будет сложной задачей на протяжении большей части времени существования планеты типа Земли за исключением 1,5-2 миллиарда лет. Это примерно соответствует 20-30 процентам времени существования Земли как обитаемого мира, включая эпоху микробов. В то же время наблюдения за следами озона в ультрафиолетовых волнах могут расширить это «окно».

Источник