Koniec života na Zemi je v istom bode vývoja našej planéty nezvrátiteľná cesta. To, v akej forme a hlavne kedy nastane táto katastrofická udalosť je však stále predmetom mnohých diskusií.

Na jednej strane ide síce o scenáre v rovine teórií a simulácií, na strane druhej z histórie vieme, že od čias vývoja prvého živého organizmu na planéte došlo k viacerým masovým úhynom, vďaka ktorým sa vyhubilo až 99,9 % živočíšnych druhov.

Aj z tohto dôvodu sa vedci domnievajú, že masové vymieranie je možné považovať za prirodzený kolobeh vývoja planéty. Je však možné, že na Zemi dôjde k takým katastrofickým situáciám, že život na planéte jednoducho prestane existovať a planéta sa zmení na jednu veľkú guľatú pustinu?

FonTech.sk preto oslovil špičkových slovenských vedcov, ktorí zodpovedali otázky a možné konca života na Zemi. Menovite sa vyjadrili RNDr. Jaroslav Lexa, CSc., doc. RNDr. Ján Svoreň, DrSc. a Mgr. Ľubomír Hambálek, PhD.

Výbuch supervulkánu

Podľa mnohých teórii väčšinu masových extinkcií na našej planéte spôsobili výhradne pozemské javy, akými sú klimatické zmeny alebo masívne sopečné erupcie. Vulkanológovia rozoznávajú dva typy mohutných vulkanických erupcií – supervulkány, pre ktoré sú charakteristické mohutné explozívne erupcie kyslejšej magmy a trapy, tiež nazývané „plató bazalty“, pre ktoré sú charakteristické rozsiahle výlevy bázických láv bez významnejšej explozívnej aktivity.

Za supervulkány možno považovať rozsiahle vulkány, ktoré boli alebo potenciálne sú miestom explozívnych vulkanických erupcií s najvyšším možným vulkanickým explozívnym indexom (VEI) rovným 8 (> 1000 km3 vyvrhnutého materiálu).

cocoparisienne/Pixabay

Ak uvážime, že v priebehu posledného milióna rokov prebehlo 8 explozívnych erupcií s VEI = 8 a 88 erupcií s VEI = 7 na vulkánoch, z ktorých časť môžeme považovať za potenciálne supervulkány, celkový počet aktívnych a potencionálnych supervulkánov je možné odhadnúť na 10 – 20 a priemerný časový interval medzi mohutnými explozívnymi erupciami s VEI =8 na 50 000 – 100 000 rokov.

Najznámejším supervulkánom je Yellowstone caldera s explozívnymi erupciami VEI = 8 pred 2,1 mil. rokov, 1,3 mil. rokov a 640-tisícmi rokov. Pre supervulkány sú charakteristické mohutné explozívne erupcie takzvaného „ultraplinianskeho typu“. Pri týchto erupciách tlak vodou saturovanej magmy, nazhromaždenej v magmatickom rezervoári zvyčajne v hĺbke 5 – 10 km, prekoná pevnosť zemskej kôry v nadloží a prerazí si cestu na povrch.

súkromný archív/WikiImages/Pixabay/ úprava redakcie

Para v bublinkách expandujúca postupne až na 1000-násobný objem je motorom explozívnej erupcie, ktorá udeľuje eruptujúcej zmesi na častice roztrhanej lávy a expandujúcej pary až supersonickú rýchlosť. Erupčný stĺpec dosiahne výšku až 50 km a znečistí stratosféru vulkanickým prachom a SO2. Výlevy trapov uvoľňujú do atmosféry enormné množstvo CO2 a SO2 s nevyhnutným vplyvom na klímu.

S ohľadom na to, že výskyt trapov časovo koinciduje so známymi udalosťami vymierania fauny predpokladá sa, že mohutné výlevy láv trapov prispeli k týmto udalostiam vo vývoji života na Zemi.

Záverom môžeme konštatovať, že supervulkanické explozívne erupcie môžu svojím priamym pôsobením zničiť život v regionálnom merítku, pričom ovplyvnia klímu „len“ na niekoľko rokov. Mohutné výlevy láv trapov však pravdepodobne v globálnom rozsahu dokážu vyvolať takú zmenu klímy, ktorá môže prispieť k vymieraniu druhov a tým ovplyvniť vývoj života na Zemi.

Energia uvoľnená pri zrážke s asteroidom je obrovská

Tá azda najznámejšia udalosť masového vymierania na planéte sa odohrala pred 65 miliónmi rokov, kedy na Zem dopadol obrovský kus vesmírneho kameňa. Svojím nárazom vytvoril na Yucatánskom polostrove kráter Chicxulub, pričom samotný náraz bol taký silný, že spôsobil celosvetovú ekologickú katastrofu a vyhubil až 75 % života na planéte.

súkromný archív/ksandrphoto/freepik/ úprava redakcie

O tom, že tieto „kamenné hrozby“ z vesmíru netreba brať na ľahkú váhu, svedčia aj pravidelné simulačné cvičenia pod záštitou Centra pre štúdie objektov v blízkosti Zeme spadajúceho pod NASA.

Ako pre FonTech uviedol doc. RNDr. Ján Svoreň, DrSc., „myšlienka, že Zem nie je bezpečná pred zrážkami s menšími členmi Slnečnej sústavy (asteroidmi a kométami) sa objavila v histórii niekoľkokrát. Serióznejšiu podobu dostala po uvedomení si skutočnosti, že kráterovitý vzhľad mesačných morí svedčí o podobnej minulosti aj našej planéty.

Energia uvoľnená pri zrážke je obrovská. Pri priemere asteroidu 10 km a zrážke typickou rýchlosťou 20 km/s, by kinetická energia bola miliarda-násobkom energie uvoľnenej pri výbuchu atómovej bomby v Hirošime. Počet asteroidov s klesajúcim priemerom rýchlo vzrastá. Ešte asteroid s priemerom 1 km by zničil veľké mesto (aglomerácia nad 3 milióny obyvateľov), riziko je veľké i pri menších telesách. Napríklad známy kráter v Arizone s priemerom 1200 m a hĺbkou 174 m vytvoril asteroid s priemerom len okolo 35 m.

Globálnu katastrofu však môžu spôsobiť len telesá s priemerom aspoň 2 km, pričom takouto katastrofou rozumieme dôsledky pre celú Zem bez ohľadu na miesto zrážky. Hlavným cieľom úsilia astronómov je objaviť 100 % asteroidov väčších ako 1 kilometer, ktoré križujú dráhu Zeme a sú preto pre Zem extrémne nebezpečné.

Ich počet sa odhaduje na 940, z čoho vychádza frekvencia zrážok asi raz za 175 000 rokov. Do súčasnosti je už objavených viac ako 95 % takýchto telies, žiadne z nich nie je v súčasnosti na kolíznej dráhe so Zemou. Ich dráhy však nie sú stabilné, preto zrážku v budúcnosti nemôžeme vylúčiť.

Za potenciálne nebezpečné asteroidy sa považujú telesá s priemerom väčším ako 140 metrov. Zrážka s asteroidom priemeru 1 až 2 km by spôsobila najprv okamžité následky – lokálne zemetrasenie, povrchovú tlakovú vlnu do veľkých vzdialeností, v prípade pádu do mora obrovskú tsunami. Vážnejšie by ale boli dlhodobé následky.

Po páde asteroidu by sa dostalo do atmosféry obrovské množstvo prachu. Podľa modelov by atmosféra ostala zaprášená 3 až 4 roky, čo by obmedzilo prienik slnečného svitu na zemský povrch. Vďaka neexistujúcej fotosyntéze a extrémnym mínusovým teplotám by vyhynuli rastliny, následne zvieratá a väčšina obyvateľov našej planéty. Zrážka by teda neznamenala nič vážne pre Zem ako kozmické teleso, ale vážne by ohrozila život na Zemi.

Aj Slnku raz dôjde „palivo“

Dĺžka života hviezdy typu G2, akou je aj naše Slnko, je približne 10 miliárd rokov. Keďže ku vzniku Slnka došlo pred 4,5 miliardami rokov, čaká ho ešte ďalších 5 miliárd rokov stabilnej existencie. To, že život na našej planéte je úzko spojený s našou centrálnou hviezdou, azda netreba ani pripomínať. Nanešťastie pre nás, tak ako aj iným hviezdam, tak i tej našej raz dôjde „palivo“ a zmení sa na červeného obra.

súkromný archív/NASA/Goddard Space Flight Center/ úprava redakcie

Ako presne k tejto udalosti dôjde nám prezradil Mgr. Ľubomír Hambálek, PhD.

„Slnko, ako aj iné hviezdy počas väčšiny svojho „života“ tvoria vo svojich jadrách energiu pomocou termojadrových reakcií. Primárne premieňajú vodík na hélium. Keďže im tak postupne ubúda vodíka v jadre, teda „paliva“, nevyhnutne musí dôjsť k času, kedy už takto tvorená energia nebude postačovať na to, aby pôsobila proti vlastnej tiaži hviezdy, ktorá sa snaží hviezdu stláčať do menších rozmerov.

Keď teda tiaž vyhrá nad tlakom plynu v jadre, vnútorné časti hviezdy sa budú zmršťovať, pokiaľ im v tom niečo iné nezabráni. Hviezda sa dostane do štádia obra, pretože jej vrchná časť atmosféry sa zväčší. Reálne hrozí, že približne za 7,5 miliardy rokov Slnko pohltí planétu Merkúr a možno aj Venušu. V každom prípade sa jeho povrchové oblasti dostanú oveľa bližšie k našej planéte. Zem sa rozpáli na stovky stupňov Celzia.

V skutočnosti sa Slnko postupne zohrieva od svojho zrodu a podľa súčasných teórií „už“ o 700 miliónov rokov nebude možný život na Zemi a asi o 1,1 miliardy rokov sa vyparia posledné oceány.

Nič z toho nebude mať na ľudí praktické následky, ak vôbec po takej dlhej dobe nejaký inteligentný život bude, bude na hony vzdialený nám“.

Planéta príde o svoju atmosféru

Ešte skôr, ako sa v jadre Slnka minú zásoby vodíka a utíchnu termojadrové reakcie, podľa štúdie publikovanej v žurnále Nature Geoscience dôjde zrejme k inej neodvratnej udalosti, ktorá výrazne ovplyvní život na Zemi a zrejme ukončí existenciu aj posledného zložitého organizmu na planéte.

Ako vyplýva z výsledkovej štúdie realizovanej japonským vedcom Kazumi Ozakim z Toho University a jeho americkým kolegom Christopherom T. Reinhardom z Georgia Institute of Technology o necelú miliardu rokov príde zemská atmosféra o svoj kyslík.

Slnko bude totiž v tej dobe natoľko horúce a bude uvoľňovať toľko energie, že to povedie k zníženiu množstva oxidu uhličitého v atmosfére. Hladina CObude dokonca natoľko nízka, že všetky fotosyntetizujúce organizmy (vrátane rastlín) nebudú schopné života, a teda nebudú môcť produkovať kyslík.

NASA

Znamená to teda, že v budúcnosti sa zemská atmosféra vráti do svojej minulej podoby bohatej na metán. K výsledkom vedci dospeli modelovaním klimatických, biologických, ale i geologických systémov Zeme, čo im umožnilo simulovať budúce atmosférické podmienky.

Aby sme boli úplne presní, vedci simulovali budúci vývoj biochemického cyklu (termín používaný vo vedách o Zemi, pre cyklus určitého chemického prvku) uhlíka, kyslíka, fosforu a síry, pričom zvážili klimatické zmeny a aj to, ako zemská kôra, oceány, ale i atmosféra interaguje s vnútorným prostredím planéty (zemský plášť), upozorňuje portál TheConversation.

Vo svojom výskume pracovali s dvomi scenármi. V jednom simulovali vývoj planéty s aktívnou biosférou podobnou Zemi, v druhom bez aktívnej biosféry. Výsledky oboch simulácií boli však na prekvapenie vedcov takmer identické. V oboch prípadoch totiž začala hladina kyslíka dramaticky klesať za menej ako 1 miliardu rokov.

Výsledky tiež ukazujú, že pokles kyslíka bude relatívne rýchly a atmosféra stratí kyslík v tej dobe už v priebehu asi 10 000 rokov. Na planéte tak začne dominovať mikrobiálny život. Postupom času dôjde taktiež k oslabeniu ozónovej vrstvy a povrch planéty, vrátane oceánov, bude vystavený vysokej úrovni ultrafialového žiarenia.

Pošli nám TIP na článok



Teraz čítajú