Maan tulevaisuus

energian tuotanto-Auringon perustuu hallitun ydinfuusion vedyn heliumiksi. Tämä tapahtuu tähden ydinalueella protoni-protoni – ketjureaktioprosessin avulla. Koska ei ole konvektio auringon ydin, helium-pitoisuus kasvaa alueella ilman että jaetaan koko tähti., Lämpötila Auringon ydin on liian alhainen ydinfuusion helium-atomien kautta kolmois-alfa-prosessiin, joten nämä atomit eivät edistä net energian tuotantoa, jota tarvitaan ylläpitää hydrostaattinen tasapaino Aurinko.

Tällä hetkellä lähes puolet vedyn ydin on kulutettu, jäljellä atomit koostuu pääasiassa heliumista. Kun vetyatomien määrä massayksikköä kohti vähenee, niin myös niiden ydinfuusion kautta saatava energiantuotanto vähenee., Tämä johtaa lasku paineen tukea, joka aiheuttaa ydin sopimuksen, kunnes lisääntynyt tiheys ja lämpötila tuoda ytimen paineen tasapainon kanssa kerrosta edellä. Korkeampi lämpötila saa jäljelle jääneen vedyn fuusioitumaan nopeammin, jolloin syntyy tasapainotilan ylläpitämiseen tarvittava energia.

tämän prosessin tuloksena on ollut jatkuva kasvu energian tuotanto Aurinko. Kun auringosta tuli ensimmäisen kerran pääsarjatähti, se säteili vain 70% nykyisestä luminositeetista. Kirkkaus on kasvanut lähes lineaarisesti läsnä, kasvoi 1% joka 110 miljoonaa vuotta. Samoin kolmen miljardin vuoden kuluttua auringon odotetaan olevan 33 prosenttia valovoimaisempi. Ytimen vetypolttoaine loppuu lopullisesti viidessä miljardissa vuodessa, jolloin aurinko on 67 prosenttia nykyistä valovoimaisempi., Tämän jälkeen aurinko jatkaa vedyn polttamista sen ydintä ympäröivässä kuoressa, kunnes luminositeetti saavuttaa 121% nykyarvon yläpuolella. Tämä merkitsee auringon pääsarjakauden päättymistä, ja sen jälkeen se kulkee subgiant-vaiheen läpi ja kehittyy punaiseksi jättiläiseksi.

tähän mennessä Linnunradan ja Andromedan galaksien törmäyksen pitäisi olla käynnissä. Vaikka tämä voi johtaa siihen, että aurinkokunta poistuu vasta yhdistetystä galaksista, sillä ei todennäköisesti ole haitallisia vaikutuksia aurinkoon tai sen planeettoihin.,

Ilmasto impactEdit

määrä sään silikaatti mineraaleja kasvaa, kun kohoava lämpötila nopeuttaa kemiallisia prosesseja. Tämä puolestaan vähentää hiilidioksidin määrää ilmakehässä, koska reaktiot silikaatti mineraaleja muuntaa hiilidioksidia osaksi kiinteitä karbonaatteja. Seuraavien 600 miljoonaa vuotta nykyhetkestä, hiilidioksidipitoisuus laskee alle kriittisen kynnyksen tarvitaan ylläpitämään C3-fotosynteesi: noin 50 miljoonasosaa., Tässä vaiheessa nykymuotoiset puut ja metsät eivät enää selviä hengissä. viimeiset elävät puut ovat ikivihreitä havupuita. Tämä kasviston väheneminen on todennäköisesti pikemminkin pitkäaikainen lasku kuin jyrkkä pudotus. On todennäköistä, että kasviryhmät kuolevat yksi kerrallaan hyvissä ajoin ennen kuin 50 miljoonasosaa saavutetaan. Ensimmäiset kasvit katoavat, tulee C3 ruohokasveilla, jonka jälkeen lehtimetsät, ikivihreä laaja-lehtiä metsien ja lopuksi ikivihreä havupuut. C4-hiilensidonta voi kuitenkin jatkua huomattavasti pienemmillä pitoisuuksilla, jopa yli 10 miljoonasosaa., Näin kasvit käyttävät C4-fotosynteesi voi säilyä vähintään 0,8 miljardia vuotta, ja mahdollisesti niin kauan kuin 1,2 miljardin vuoden kuluttua, jonka jälkeen lämpötilan nousu tekee biosfäärin kestämätön. Tällä hetkellä C4-kasvit edustavat noin 5% maapallon kasvibiomassasta ja 1% sen tunnetuista kasvilajeista. Esimerkiksi noin 50% kaikista ruoho lajeja (Poaceae) käytä C4-fotosynteesin koulutusjakson, kuten monet lajit nurmikasvien perhe Amaranthaceae.,

Kun hiilidioksidipitoisuus laskee raja, jossa fotosynteesi on tuskin kestävä, osuus hiilidioksidia ilmakehässä odotetaan värähtelemään ylös ja alas. Tämä mahdollistaa maan kasvillisuus kukoistaa aina, kun hiilidioksidin määrä nousee, koska maankuoren aktiivisuus ja hengitys eläinten elämää. Kuitenkin, pitkän aikavälin trendi on kasvien elämää maalla kuolla pois kokonaan, koska suurin osa jäljellä hiiltä ilmakehään tulee eristäytynyt Maa., Jotkut mikrobit pystyvät fotosynteesi pitoisuuksina hiilidioksidi niinkin alhainen kuin 1 miljoonasosaa, joten näitä elämänmuotoja olisi todennäköisesti katoavat vain koska lämpötilan nousu ja menetys biosfäärin.

Kasvit—ja laajennus, eläimet—voisi selvitä enää kehittyvät muita strategioita, kuten vaativat vähemmän hiilidioksidia fotosynteesin prosesseja, tulossa lihansyöjä, sopeutuminen kuivumisesta, tai liittämällä sieniä. Nämä mukautukset näkyvät todennäköisesti lähellä kostean kasvihuoneen alkua (KS.lisää).,

menetys korkeampi kasvi elämä johtaa myös mahdollinen menetys hapen sekä otsoni, koska hengitys eläimiä, kemiallisia reaktioita ilmakehässä, ja tulivuorenpurkaukset. Tämä johtaa vähemmän vaimennus DNA-haitallisia UV -, sekä eläinten kuolemaa; ensimmäiset eläimet katoavat olisi suurten nisäkkäiden, jonka jälkeen pienet nisäkkäät, linnut, sammakkoeläimet ja suuria kaloja, matelijoita ja pieniä kaloja, ja lopulta selkärangattomia., Ennen kuin tämä tapahtuu, on odotettavissa, että elämä olisi keskittyä denny alhaisempi lämpötila, kuten korkea nousu, jossa vähemmän maa pinta-ala on saatavilla, mikä rajoittaa populaation kokoa. Pienempiä eläimiä hengissä paremmin kuin suuremmat, koska vähemmän happea vaatimukset, kun linnut pärjäävät paremmin kuin nisäkkäät kiitos niiden kyky matkustaa pitkiä matkoja etsimässä kylmempi lämpötilojen. Ilmakehän hapen puoliintumisajan perusteella eläinten elämä kestäisi enimmillään 100 miljoonaa vuotta korkeampien kasvien häviämisen jälkeen., Eläinten elämä voi kuitenkin kestää paljon kauemmin, sillä yli 50 prosenttia hapesta tuotetaan nykyisin kasviplanktonilla.

työssään Elämän ja Kuoleman Planeetta Maa, kirjoittajat Peter D. Ward ja Donald Brownlee ovat väittäneet, että jonkin eläimen elämää voidaan jatkaa myös sen jälkeen, kun suurin osa Maapallon kasvi elämä on kadonnut., Ward ja Brownlee käyttää fossiilisia todisteita Burgess Shale British Columbia, Kanada, määrittää ilmasto Cambrian Räjähdys, ja käyttää sitä ennustaa ilmasto tulevaisuudessa, kun maapallon keskilämpötilojen nousu aiheuttama lämmittävä Aurinko ja laskeva happipitoisuus johtaa lopullinen sukupuuttoon eläinten elämää. Aluksi he odottavat, että jotkin hyönteiset, liskot, linnut ja pikkunisäkkäät saattavat säilyä hengissä merielämän ohella. Ilman kasvikunnan suorittamaa hapentäydennystä he kuitenkin uskovat, että eläimet todennäköisesti kuolisivat tukehtumiseen muutamassa miljoonassa vuodessa., Vaikka ilmakehään jäisi riittävästi happea jonkin fotosynteesin jatkumisen kautta, maapallon lämpötilan tasainen nousu johtaisi luonnon monimuotoisuuden vähittäiseen vähenemiseen.

kun lämpötilat jatkavat nousuaan, ajetaan viimeinen eläin kohti tolppia ja mahdollisesti maan alle. Ne aktivoituisivat pääasiassa kaamosyönä, joka voimistuisi napapäivän aikana voimakkaan kuumuuden vuoksi. Suuri osa pinnasta muuttuisi karuksi aavikoksi ja elämää olisi lähinnä valtamerissä., Kuitenkin, koska lasku määrä orgaanisen aineksen syöttäminen valtamerten maasta sekä vähentää liuenneen hapen, meren elämää katoaa myös seuraava samanlainen polku, että Maapallon pinta-alasta. Tämä prosessi alkaisi menetys makean veden lajeja, ja lopuksi selkärangattomia, erityisesti ne, jotka eivät ole riippuvaisia eläviä kasveja, kuten termiittejä tai niitä lähellä hydrotermiset halkeamat, kuten matoja suvun Riftia. Näiden prosessien seurauksena monisoluiset eliöt saattavat kuolla sukupuuttoon noin 800 miljoonassa vuodessa ja eukaryootit 1.,3 miljardia vuotta, jättäen vain prokaryootit.

Menetys oceansEdit

miljardi vuotta, noin 27% moderni ocean on ollut subducted vaipassa. Jos tämä prosessi annettiin jatkua keskeytyksettä, se saavuttaa tasapainotilan, jossa 65% nykyisestä pinta-säiliö pysyy pinnalla., Kun auringon kirkkaus on 10% korkeampi kuin sen nykyinen arvo, keskimääräinen maapallon pintalämpötilan nousee 320 K (47 °C; 116 °F). Ilmakehästä tulee” kostea kasvihuone”, joka johtaa merien karanneeseen haihtumiseen. Tässä vaiheessa maapallon tulevan ympäristön mallit osoittavat, että stratosfäärissä olisi yhä enemmän vettä. Nämä vesimolekyylit hajoavat fotodissosiaation kautta auringon UV: n avulla, jolloin vety pääsee ilmakehästä. Nettotulos olisi maailman meriveden menetys noin 1,1 miljardilla vuodella nykyisestä.,

On olemassa kaksi muunnelmia tästä tulevan lämpenemisen palautetta: ”kostea kasvihuone”, missä vesihöyryn hallitsee troposfäärin kun vesihöyryä alkaa kertyä stratosfäärissä (jos meret haihtuvat hyvin nopeasti), ja ”runaway greenhouse”, jossa vesihöyry tulee hallitseva osa tunnelmaa (jos valtameriä haihtuu liian hitaasti)., Tässä valtameri-vapaa aikakausi, siellä on edelleen pinta-altaat, koska vesi on tasaisesti vapautuu syvä kuori ja vaipan, jossa on arvioitu, että siellä on veden määrä, joka vastaa useita kertoja, että tällä hetkellä läsnä Maan valtameret. Vettä voidaan säilyttää navoilla ja siellä voi olla satunnaista rankkasateella, mutta suurin osa planeetta olisi kuiva desert, jossa suuri dunefields, joka kattaa sen päiväntasaajaa, ja muutaman salt flats, mitä oli kerran meren pohjassa, samanlaisia kuin Atacaman Autiomaassa Chilessä.,

ei vesi toimii voiteluaineena, mannerlaattojen olisi hyvin todennäköisesti pysähtyä ja näkyvin merkkejä geologinen aktiivisuus olisi kilpi tulivuoria yläpuolella vaipan kuormittajat. Näissä kuivissa olosuhteissa planeetalla voi olla jonkin verran mikrobeja ja mahdollisesti jopa monisoluista elämää. Suurin osa näistä mikrobeista tulee olemaan halofiileja ja elämä voisi löytää turvapaikan ilmakehästä, kuten Venuksella on ehdotettu tapahtuneen. Yhä jyrkemmät olosuhteet johtavat kuitenkin todennäköisesti prokaryoottien häviämiseen 1,6 miljardin vuoden ja 2 välillä.,8 miljardin vuoden päästä viimeiset elävät veden jäännöslammikoissa korkeilla leveysasteilla ja korkeuksilla tai luolissa, joissa on loukussa jäätä. Maanalainen elämä voisi kuitenkin kestää pidempään. Se, mitä tämän jälkeen tapahtuu, riippuu tektonisen toiminnan tasosta. Tasainen vapautuminen hiilidioksidia, jonka tulivuoren purkaus voisi aiheuttaa ilmapiiri kirjoita ”super-kasvihuone” valtion kuin että planeetta Venus., Mutta, kuten edellä on todettu, ilman pinnan vettä, mannerlaattojen olisi luultavasti pysähtynyt ja useimmat karbonaatit jäisi turvallisesti haudattu, kunnes Auringosta tulee punainen jättiläinen ja sen lisääntynyt kirkkaus lämmittää rock pisteen vapauttaen hiilidioksidia.

valtamerten katoaminen voisi viivästyä 2 miljardiin vuoteen tulevaisuudessa, jos Ilmanpaine laskisi. Matalampi Ilmanpaine vähentäisi kasvihuoneilmiötä, mikä laskisi pintalämpötilaa. Tämä voisi tapahtua, jos luonnolliset prosessit poistaisivat typen ilmakehästä., Tutkimukset orgaaniset sedimentit on osoittanut, että vähintään 100 kpa (0.99 atm) typpeä on poistettu ilmakehästä viimeisen neljä miljardia vuotta; tarpeeksi tehokkaasti kaksinkertaistaa nykyisen ilmakehän painetta, jos se vapautettaisiin. Tämä poistonopeus riittäisi torjumaan aurinkoaurinkoisuuden lisääntymisen vaikutuksia seuraavan kahden miljardin vuoden ajan.

2,8 miljardin vuoden päästä, pinta Maapallon lämpötila on saavuttanut 422 K (149 °C; 300 °F), vaikka navoilla. Tässä vaiheessa kaikki jäljellä oleva elämä sammuu ääriolosuhteiden vuoksi., Jos kaikki Maapallon vedestä on haihtunut tässä vaiheessa, planeetta pysyy samoissa olosuhteissa, tasaista kasvua pinta lämpötilassa, kunnes Auringosta tulee punainen jättiläinen. Jos ei, sitten noin 3-4 miljardia vuotta vesihöyryn määrä alemmassa ilmakehässä nousee 40% ja ”kostea kasvihuone” vaikutus alkaa, kun kirkkaus Auringon saavuttaa 35-40% enemmän kuin sen nykyinen arvo. ”Karannut kasvihuoneilmiö” vaikutus tulee seurata, jolloin tunnelma lämmittää ja nostaa pinnan lämpötilaa noin 1600 K (1,330 °C; 2,420 °F)., Tämä riittää sulattamaan planeetan pinnan. Suurin osa ilmakehästä kuitenkin säilyy, kunnes aurinko on astunut punaisen jättilavan lavalle.

extinction of life, 2,8 miljardia vuotta, nyt se on myös odotettavissa, että Maan biosignatures katoaa, korvataan allekirjoitukset aiheuttanut ei-biologisia prosesseja.,

Punainen jättiläinen stageEdit

Kun Aurinko muuttuu polttamalla vetyä sen ydin polttaa vetyä kuori noin sen ydin, ydin alkaa sopimuksen ja ulkokuori laajentaa. Koko kirkkaus nousee tasaisesti seuraavien miljardia vuotta, kunnes se saavuttaa 2,730 kertaa Auringon nykyinen kirkkaus iässä 12.167 miljardia vuotta., Suurin osa Maan ilmakehään menetetään tilaa ja sen pinta koostuu lava meressä kelluva mantereilla metallit ja metallioksidit sekä jäävuoria tulenkestävät materiaalit, sen pinnan lämpötila saavuttaa yli 2400 K (2,130 °C; 3,860 °F). Aurinko on kokemusta enemmän nopea massan menetys, noin 33% koko massa irtoa aurinko laskee. Massan menetys tarkoittaa sitä, että planeettojen kiertoradat laajenevat. Maan kiertoradan etäisyys kasvaa korkeintaan 150 prosenttiin sen nykyarvosta.,

kaikkein nopea osa Auringon laajeneminen punaiseksi jättiläiseksi tapahtuu loppuvaiheessa, kun Aurinko on noin 12 miljardia vuotta vanha. Se on todennäköisesti laajentaa niellä sekä Merkurius ja Venus, saavuttaa suurin säde 1.2 AU (180,000,000 km). Maa vuorovaikuttaa siististi auringon ulkoilmakehän kanssa, mikä vähentäisi Maan kiertoradan sädettä. Auringon kromosfääristä vetäytyminen vähentäisi myös Maan kiertorataa. Nämä vaikutukset toimivat vastapainoksi vaikutus massan menetys Aurinko, ja Maa on todennäköisesti nielaisi Aurinko.,

auringon kaasukehästä tuleva veto saattaa aiheuttaa kuun kiertoradan rappeutumisen. Kun kiertoradalla of the Moon sulkeutuu etäisyys 18,470 km (11,480 mi), se ylittää Maan Roche-rajan. Tämä tarkoittaa, että vuoroveden vuorovaikutus maan kanssa hajottaisi kuun ja muuttaisi sen rengasjärjestelmäksi. Useimmat kiertävät sormuksen, sitten alkaa rappeutuminen, ja roskat vaikuttavat Maan. Vaikka aurinko ei siis nielaisisikään maata, planeetta voi jäädä kuutamolle., Ablaatio ja höyrystyminen aiheutti sen pudota lahoavaa kehityskaari kohti Aurinkoa voi poistaa Maan vaipan, jättäen vain sen ydin, joka lopulta tuhotaan sen jälkeen, kun korkeintaan 200 vuotta. Tämän tapahtuman jälkeen maan ainoa perintö on hyvin pieni lisäys (0,01%) aurinkometallisuudesta.,:IIC

Post-punainen jättiläinen stageEdit

Kun sulakkeen helium sen ydin hiili, Aurinko alkaa romahtaa jälleen kehittymässä kompakti valkoinen kääpiö tähti, kun poistat sen uloimmassa ilmakehässä, planetaarinen sumu. Ennustettu lopullinen massa on 54,1% nykyarvosta, joka koostuu todennäköisimmin pääasiassa hiilestä ja hapesta.

tällä hetkellä Kuu liikkuu maasta pois 4 cm (1,5 tuumaa) vuodessa., 50 miljardin vuoden kuluttua, jos aurinko ei nielaise maata ja Kuuta, ne tidelöidään suuremmalle, vakaalle kiertoradalle, jossa kukin näyttää vain yhtä kasvoista toiselle. Tämän jälkeen vuorovesi toimia Auringon purkaa impulssimomentti järjestelmästä, jolloin kiertoradalla of the Moon rappeutuminen ja Maapallon pyöriminen nopeuttaa. Noin 65 miljardia vuotta, on arvioitu, että Kuu voi päätyä törmää Maahan, koska jäljellä oleva energia Earth–Moon-järjestelmä on horjutti jonka jäännös Aurinko, jolloin Kuu hitaasti liikkua sisäänpäin kohti Maata.,

aika-asteikolla 1019 (10 quintillion) vuotta jäljellä planeettojen Aurinkokunnan tulee ulos järjestelmästä, jonka väkivaltainen rentoutumista. Jos Maa ei ole tuhonnut laajeneva punainen jättiläinen Aurinko ja Maa ei ole ulos Aurinkokunnan väkivaltainen rentoutumista, lopullinen kohtalo planeettamme on, että se törmää musta kääpiö Auringon takia rappeutuminen sen kiertorata kautta painovoiman säteily, 1020 (Lyhyt Asteikko: 100 quintillion, Pitkä Asteikko: 100 biljoonaa) vuotta.