Для життя, яке дихає киснем, модель дослідників означає обмежений у часі запас: багата на кисень атмосфера може протриматися ще близько 1 мільярда років. Такий строк дали комп’ютерні розрахунки кліматичних і біохімічних процесів, які описало джерело.
Серед сценаріїв, що в далекому майбутньому можуть зробити планету непридатною для життя, розглядають зміну клімату, зростання рівня вуглекислого газу, зіткнення з астероїдом і поступове збільшення яскравості Сонця. Один із найімовірніших варіантів, за висновком групи дослідників, — втрата атмосфери, багатої на кисень.
Що показала модель і що буде далі
Казумі Озакі, доцент Університету Тохо, та Крістофер Рейнхард, доцент Технологічного інституту Джорджії, побудували модель, яка враховувала клімат і біохімію планети. Щоб прогноз був обґрунтованішим, Озакі провів понад 400 тисяч симуляцій і щоразу змінював різні параметри.
Результати, опубліковані в журналі Nature Geoscience, показали: багата на кисень атмосфера може зберігатися ще приблизно 1 мільярд років. Після цього можлива швидка деоксигенація — різке зниження рівня кисню. Атмосфера тоді стане схожою на ту, що була на ранній Землі до Великої події окислення приблизно 2,5 мільярда років тому.
Атмосфера після великої деоксигенації характеризується підвищеним вмістом метану, низьким рівнем CO2 та відсутністю озонового шару. Система Землі, ймовірно, буде світом анаеробних форм життя
Передбачити процеси на мільярди років наперед із повною точністю неможливо, зазначають автори.
Значне зростання кисню в атмосфері та океанах пов’язують із Великою подією окислення близько 2,5 мільярда років тому. Точні причини досі обговорюють; важливу роль, як вважається, відіграли одноклітинні організми. Це створило умови для складніших форм життя.
Раніше припускали, що біосфера може зникнути приблизно через 2 мільярди років через поєднання глобального потепління та дефіциту CO2, потрібного для фотосинтезу. Кисень вважають біосигнатурою — ознакою можливих біологічних процесів на інших планетах. За розрахунками авторів, багата на кисень атмосфера може становити лише 20–30% історії Землі.
Моделювання Озакі та Рейнхарда звело клімат і біохімію в сотні тисяч прогонів і вивело строк кисневої атмосфери близько 1 мільярда років, після якого атмосфера може стати метановою, з низьким CO2 і без озонового шару.
