Πότε η Γη θα μείνει χωρίς οξυγόνο και γιατί. Scientists calculate life expectancy of Earth's atmospheric oxygen

Μέσα σε περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια, η πλούσια σε οξυγόνο ατμόσφαιρα της Γης θα επιστρέψει σε μια χαμηλή σε οξυγόνο και πλούσια σε μεθάνιο σύνθεση, σύμφωνα με άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Nature Geoscience. A pair of researchers from Toho University and NASA Nexus for Exoplanet System Science has found evidence, via simulation, that Earth will lose its oxygen-rich atmosphere in approximately 1 billion years. In their paper published in the journal Nature Geoscience, Kazumi Ozaki and Christopher Reinhard describe the factors that went into their simulation and what it showed. Credit: CC0 Public Domain

Η ανακάλυψη αυτή υποδεικνύει πως το οξυγόνο της ατμόσφαιρας δεν είναι μόνιμο σε κατοικήσιμους κόσμους, κάτι που δείχνει πράγματα ως προς την αναζήτηση ζωής σε άλλους πλανήτες σαν τη Γη.

Μία ένδειξη πιθανής ζωής σε έναν πλανήτη είναι ο εντοπισμός μιας πλούσιας σε οξυγόνο ατμόσφαιρας, καθώς δείχνει την ύπαρξη φυτών και φωτοσύνθεσης. Η παρούσα ατμόσφαιρα της Γης, εξαιρετικά πλούσια σε οξυγόνο, αποτελεί βασικό χαρακτηριστικό της βιόσφαιράς της- ωστόσο η διάρκεια ζωής των βασιζόμενων σε οξυγόνο βιοϋπογραφών στην ατμόσφαιρα της Γης είναι αβέβαιη, ειδικά για το μακρινό μέλλον.

Για τους σκοπούς της νέας μελέτης, επιστήμονες του Georgia Tech και του Πανεπιστημίου του Τόχο μελέτησαν τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα του ατμοσφαιρικού οξυγόνου της Γης. Ειδικότερα, οι Καζούμι Οζάκι και Κρίστοφερ Ράινχαρντ έφτιαξαν μοντέλα των συστημάτων της Γης, περιλαμβανομένων των κλιματικών, βιολογικών και γεωλογικών διαδικασιών για την εξέταση της χρονικής κλίμακας των ατμοσφαιρικών συνθηκών στη Γη. Όπως διαπίστωσαν, η πλούσια σε οξυγόνο ατμόσφαιρα της Γης θα συνεχίσει να υφίσταται πιθανότατα για άλλο ένα δισεκατομμύριο χρόνια πριν μια ταχεία απο-οξυγόνωση την πάει πίσω στα δεδομένα της πρώιμης Γης, πριν το αποκαλούμενο «Great Oxidation Event» (Μεγάλο Γεγονός Οξείδωσης) περίπου 2,5 δισ. χρόνια στο παρελθόν.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι ο εντοπισμός του ατμοσφαιρικού οξυγόνου στη Γη θα μπορούσε να είναι δυνατός «μόλις» για το 20%-30% της «ζωής» του πλανήτη μας. Εάν αυτό ισχύει και για άλλους πλανήτες, σημειώνουν, τότε χρειάζονται επιπρόσθετες βιοϋπογραφές στην αναζήτηση για εξωγήινη ζωή.

An artist's interpretation of the atmosphere of Archean Earth, prior to 2.4 billion years ago. A new study suggests it may return to this oxygen-poor, methane-rich atmosphere in about 1 billion years' time. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center/Francis Reddy

Όπως αναφέρεται σε σχετικό δημοσίευμα του New Atlas, εκτιμάται πως σε περίπου 1,1 δισ. χρόνια από σήμερα τα επίπεδα οξυγόνου θα πέσουν περίπου στο 1% των σημερινών. Ο βασικός λόγος της απο-οξυγόνωσης αυτής, σύμφωνα με τα μοντέλα, είναι ο Ήλιος: Καθώς γηράσκει, το άστρο μας (το οποίο, παρεμπιπτόντως, εκτιμάται πως σε περίπου πέντε δισεκατομμύρια χρόνια θα έχει διασταλεί σε βαθμό που θα «καταπιεί» τη Γη) γίνεται φωτεινότερο και θερμότερο, κάτι που αυξάνει τη θερμοκρασία στην επιφάνεια και διασπά το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Οι παράγοντες αυτοί θα σκοτώσουν τη χλωρίδα του πλανήτη μας, στερώντας τον από την κύρια πηγή οξυγόνου. Εν τέλει, η ατμόσφαιρα θα φτάσει να θυμίζει αυτήν του μακρινού παρελθόντος, πριν από περίπου 2,5 δισ. χρόνια, όταν μικρόβια και αργότερα φυτά άρχισαν να παράγουν οξυγόνο σε μεγάλες ποσότητες, κάτι που άνοιξε τον δρόμο για την εμφάνιση πολυκυτταρικής ζωής.

Πηγές: Kazumi Ozaki et al. The future lifespan of Earth's oxygenated atmosphere, Nature Geoscience (2021). DOI: 10.1038/s41561-021-00693-5 - https://newatlas.com/environment/earth-atmosphere-oxygen-life-expectancy/ - https://www.huffingtonpost.gr/entry/ereena-pote-tha-teleiosei-to-oxeyono-ste-ye_gr_603dfd2ac5b6ff75ac3f1d04