Hve lengi mun líf á jörðu endast – II hluti

Allt líf endar á einhverjum tímapunkti og það á einnig við um líf á jörðu.  Líf á jörðu mun á endanum þurrkast út.  Í millitíðinni getur orðið útdauði ákveðinna tegunda, lífsforma, aldauði ákveðinna tegunda o.s.frv.  Spuningin sem velt er fyrir sér er hins vegar hversu langt er í það að líf á jörði deyi út?  Hér á eftir fer síðari hluti af umfjöllun um þetta efni.  Þessi hluti fjallar um heimsendaspár vegna hamfara eins gammasprenginga, áreksturs reikistjarna, hættan af lífinu sjálfu og stækkandi stól.

^BGamma ray burst^b, computer artwork. This is a side view of a Wolf-Rayet star that has exploded in a gamma ray burst (GRB) event. Two jets (white) have erupted out of the core, through the surrounding nebula (blue). This is the ^Icollapsar^i theory of GRBs, which says GRBs result from the collapse of the core of a massive star. The spin or magnetic field of the black hole forms jets from surrounding material that is being ejected at near the speed of light. The jets are the source of the gamma rays of a GRB, a massive short-lived energy burst, hundreds of times brighter than an ordinary supernova. For GRB formation, see images R670/148- 152. For a GRB jet face on, see image R670/154.

Gammasprenging

Talið er að mögulega sé ein stjarna kölluð WR 104 gæti myndað slíka sprengingu innan 500.000 ára.  Jafnvel þótt slíkt gerðist er ekkert víst að við á jörðu mundum vita af því.  Gæti alveg farið framhjá okkur.  Og þá komum við að spurningunni, erum við ein í heiminum?  Ef ekki, af hverju höfum við ekki náð sambandi við aðra?   Mögulega er um að kenna öðrum atburð sem eyðir lífi t.d. eins og risa bylgjum af geislavirkni svokölluð Gammasprenging.  Þá verður gríðarlega öflug sprenging í geimnum t.d. þegar stór stjarna springur eða tvær stjörnum rekast á.  Slíkt getur gerst á broti úr sekúndu eða jafnvel á nokkrum mínútum.  Kenningin er að ef slíkur atburður er langur getur hann eytt ózonlaginu og skilið yfirborð jarðar og þar með líf á jörðu eftir berskjaldað fyrir útfjólublárri geislavirkni frá sólu.   Talið er að þetta hafi oft gerst í geimnum og samkvæmt rannsókn sem birt var árið 2014 af Poul Jimenez við Barcelona Háskóla á Spáni og Tsvi Piran hjá Hebrew Háskólanum í Jerúsalem í Ísrael.   Okkar nánasta umhverfi getur þó vel verið í lagi.  Gammasprengingar gerast fremur í miðju sólkerfa og á svæðum þar sem stjörnur eru mjög margar og þétt saman.  Slíkt á ekki við í hjá okkur hér á jörðinni.  Jörðin er því ekki í mikilli hættu þegar kemur að slíkri sprengingu en hún mundi eyða öllu lífi segir Jimenez.   Ef Jörðin væri nær miðju sólkerfisins þá mundi þetta horfa öðru vísi við og líf væri trúlega farið.   Líklega hefur jörðin fengið á sig slíka geislun í gegnum tíðina og mögulega má finna ummerki um slíkt í steindum.  Fyrir um 440 milljón árum síðan virðast margar tegundir hafa dáið út þ.e. á Ordóvisium-Sílúrtímabilinu en þessi tvö tímabil samanlagt eru annar stærsti atburður af fimm þar sem líf hefur dáið út að miklum hluta.  Þetta tímabil hafði gríðarleg áhrif á sjávarlífverur eins og armfætlur og mosadýr.  Ordóvisíumtímabilið er annað af sex tímabilum á fornlífsöld en það hófst fyrir um 488 milljón árum síðan eða við lok Kambríutímabilsins.  Því lauk svo fyrir um 443 milljón árum síðan þegar Sílúrtímabilið hófst.   Sílúrtímabilið er síðan það þriðja af sex á forlífsöld og hófst eins og fyrr segir fyrir um 443 milljón árum síðan og lauk fyrir um 416 milljón árum þegar Devontímabilið hófst.  Á Ordóvisium-Sílúrtímabilinu dóu út um 60% sjávartegunda.   Sumir vísindamenn vilja meina að þessi atburður hafi orsakast vegna gammasprengingar.   Jafnvel þó það væri satt þá komst þessi atburður ekki í námunda við að eyða fullkomlega öllu lífi á jörðinni.   Sífellt er verið að vara við slíkum atburði en það er hins vegar harla ólíklegt að slíkt gæti gerst og allt líf á jörðu dáið út.  Talið er að um 5-50 slíkar sprengingar verði í geymnum með billjón ára fresti.   Litlar líkur eru á því að slíkt gerist nálægt jörðu.   Jafnvel þótt stjarna mundi rekast á jörðu þá er ólíklegt að allt líf hér mundi eyðast vegna þess að sjór er góður varnarskjöldur fyrir slíkri geislun.   Líklegt er þó að mannkynið mundi þurrkast út í slíkum atburði þó önnur lífsform mundu komast af.

Artist’s conception of Scholz’s star and its brown dwarf companion (foreground) during its flyby of the solar system 70,000 years ago. The Sun (left, background) would have appeared as a brilliant star. The pair is now about 20 light years away. Credit: Michael Osadciw/University of Rochester.

Árekstur reikistjörnu

Tímarammi á slíkum atburði er mögulega innan næstu milljón ára.  Fyrir um billjón árum síðan dönsuðu stjörnur okkar sólarkerfis í kringum jörðina.  Hvað mundi hins vegar gerast ef önnur stjarna kæmi skyndilega inn í sólkerfið?  Mörgum finnst þessi hugmynd fjarstæðukennd en í febrúar 2015 tilkynnti vísindamaðurinn Eric Mamajek við Háskólann í Rochester í New York að slíkt hefði gerst og það fremur nýlega.   Stjörnufræðingar hafa séð stjörnur á reki á allt annarri stefnu en sólkerfin.  Fyrir um 70.000 árum síðan í kringum þann tíma sem tegundin okkar (maðurinn) fór frá Afríku, kom rauð dvergstjarna sem nefnd hefur verið Scholz stjarnan, inn í sólkerfið.  Hún var ekki sú fyrst og verður ekki sú síðasta samkvæmt vísindamönnum.  Telja stjarnfræðingar að á næstu fimm milljón árum muni fleiri stjörnur reika svona um.   Þótt slíkt gerist er ekki þar með sagt að það ógni lífi á jörðu.  Mögulegt er þó að þær rekist á annað í sólkerfinu sem síðan gæti rekist á jörðu en þrátt fyrir það er ólíklegt að allt líf á jörðu muni eyðast.   Reikistjarna sem þessi yrði hins vegar hættulegri ef hún kæmist alla leið í innri hluta sólkerfisins þar sem pláneturnar sjálfar eru.  Slíkt er einnig ólíklegt að mati vísindamanna.  Það er alltaf hægt að óttast eitthvað þegar kemur að geimnum en best er að hugsa sem minnst um það.  Flest það sem hægt er að upphugsa í þessum efnum er ekki af þeirri stærðargráðu að líf mundi eyðast að öllu leiti og atburðirnir ekki á nógu stórum mælikvarða.  Lítil hætta er á að nokkuð geti gerst næstu billjónir ára.

Það er ekkert að óttast nema þá lífið sjálft

Tímaramminn á slíkum atburði er í kringum 500 milljón ár.  Einn mikill atburður gæti mögulega eitt lífi á jörðu og það er lífið sjálft samkvæmt Peter Ward við Washington Háskóla í Seattle.  Hættan er því á meðal okkar þ.e. örverur.  Kenningin hefur verið nefnd Medea og tengist hugmyndinni um Gaia þ.e. gyðja jarðar í grískum goðafræðum.  Hugmyndin byggir á því að lífið sjálft viðhaldi jörðinni.  Medea hins vegar er þekkt í grískri goðafræði fyrir að drepa börnin sín.  Ward telur að mikið af aldauða lífvera á jörðu hafi verið vegna annars lífs.  Til að mynda fyrir um 2.3 billjónum ára hafi mikið af súrefni losnað út í andrúmsloftið með nýrri ljóstillífun.  Áður hafi ekki verið slíkt súrefni þannig að örverur hafi ekki getað lifað við.   Síðan fyrir um 450 milljón árum síðan hafi fyrstu plönturnar á landi komið til.  Ræturnar þrýstu sér um jarðveginn og mögnuðu þannig upp ýmis ferli og leystu þar á meðal aukið kolefni út í andrúmsloftið.  Eftir kom banvæn ísöldin.  Ef við spólum svo hratt yfir til framtíðar þá gæti slíkur atburður eytt lífi á jörðu og til marks um þetta er að sólin sífellt að verða heitari samkvæmt Ward.  Sólin hitnar með aldri hennar og sólin mun hita upp jörðina.  Þetta þýðir að efnahvörf verða og kolefni mun leysast út í andrúmsloftið á ný og hraða ferlinu eins og áður og á endanum mun kolefni hverfa úr andrúmsloftinu og plöntur ekki lengur geta ljóstillífað.  Allar plöntur munu því deyja og dýr á eftir þeim.   Þessi atburður gæti hins vegar gerst fremur fljótt samkvæmt Ward eða innan 500 milljón ára.  Það yrðu áfram örverur þó þær væru viðkvæmar.  Þegar lítið er um örverur og kerfin eru veik þá er hætta á aleyðingu.  Það þurfa því nokkrir atburðir að fara saman til þess að aleyðing eigi sér stað.

B9T0R0 Dying Earth

Stækkandi sól

Tímarammi þess atburðar er í kringum 1 – 7.5 billjón ár.  Ef ekkert áðurnefnt nær að eyða lífi á jörðu þá mun sólin gera það, örugglega.  Sólin baðar okkur í geislum sínum og sólarljósi og gefur okkur orku í allt líf á jörðu.  Hún mun hins vegar ekki gera það endalaust.  Eins og áður hefur komið fram þá er sólin alltaf að verða heitari.  Á endanum verður hún svo heit að hún þurrkar upp höf jarðarinnar og gróðurhúsalofttegundirnar koma fram að fullu.  Þetta ferli hefst líklega eftir um billjón ár og mun ekki eyða lífsseigustu örverunum jarðar.   Ef ferlið hefst segjum eftur um 5 billjón ár frá því nú, þá mun sólin stækka mikið og þróast í það sem kallast rauður risi (red giant).  Eftir um 7.5 billjón ár þá mun síðan sólin eyða jörðinni.   Sumir hafa bent á að mögulega gæti jörðin sloppið þ.e. ef sólin mundi missa massa sinn og jörðin mundi þá færast úr stað.  En miðað við útreikninga sem gerðir voru árið 2008 þá mun það ekki duga til að bjara jörðinni sem plánetu.   Þar með má segja að vonin sé hjá okkur sjálfum.  Ef mannkynið verður ennþá til á þessum tímapunkti þá liggur vonin í tækninni til þess að koma jörðinni í var.  Annars á líf á jörðu að hámarki 7.5 billjón ár eftir.