La Terra non morirà come il pensiero

Domanda accesa Un sole più caldo non può privare la Terra della sua acqua, e quindi la sua capacità di sostenere la vita, fino a più tardi del pensiero.

Fai un respiro profondo: la Terra non morirà non appena gli scienziati hanno creduto. Due nuovi studi di modellizzazione scoprono che il sole che si illumina gradualmente non vaporizzerà l'acqua del nostro pianeta per almeno un altro da 1 miliardo a 1,5 miliardi di anni, centinaia di milioni di anni più tardi di quanto previsto da un modello leggermente più vecchio. Le scoperte non cambieranno i piani di pensionamento, ma potrebbero implicare che i mondi alieni abitabili e simili alla Terra siano più comuni di quanto pensassero gli scienziati.

Gli umani stanno riscaldando il pianeta emettendo gas intrappolati dal calore come il biossido di carbonio. Ma dietro le quinte, si sta svolgendo un processo di riscaldamento molto più lento e più letale. Il sole diventa più luminoso e caldo nel tempo. Al contrario, più acqua evapora dalla superficie terrestre verso l'atmosfera, dove intrappola il calore addizionale proveniente dal pianeta. Questo effetto serra alimentato dall'acqua continuerà a funzionare a lungo dopo che le persone hanno smesso di bruciare combustibili fossili che ora aggiungono CO 2 all'atmosfera. Alla fine, l'effetto serra della Terra girerà fuori controllo, vaporizzando tutta l'acqua del nostro pianeta e terminando la vita come la conosciamo.

Quanto dura la Terra? I modellisti del clima non sono d'accordo. In uno studio recente, lo scienziato planetario Ravi Kopparapu della Pennsylvania State University (Penn State), University Park e colleghi hanno usato il computer per modellare come la Terra avrebbe risposto all'aumento della radiazione solare. Solo il 6% in più di luce solare è sufficiente per inviare l'effetto serra in overdrive e vaporizzare l'acqua della Terra, hanno scoperto i ricercatori. Al tasso attuale di schiarimento solare - poco più dell'1% ogni 100 milioni di anni- La Terra soffrirebbe questa "fuggiasca serra" tra 600 milioni e 700 milioni di anni . La Terra subirà alcuni effetti preliminari che portano anche a questo. Dopo soli 150 milioni di anni, i ricercatori hanno scoperto che la stratosfera si scalda abbastanza da permettere che il vapore acqueo raggiunga altezze nel cielo, dove la radiazione solare la scomporà in molecole che possono sfuggire allo spazio. In questa "serra umida", il pianeta sarebbe troppo caldo per una vita superficiale complessa, ma alcuni organismi e microbi marini resistenti potrebbero sopravvivere.

Ma non così in fretta, dice Eric Wolf, uno studente di dottorato all'Università del Colorado, Boulder. Il modello di Kopparapu è piuttosto rudimentale, Wolf dice: Analizza cosa succede in una dimensione-altitudine. Di conseguenza, il modello esclude le nuvole e assume erroneamente che i fattori climatici come l'umidità siano uguali ovunque sulla Terra. Wolf e il suo collega di Boulder, Owen Brian Toon, hanno simulato il futuro della Terra usando un modello climatico 3D più realistico dal National Center for Atmospheric Research. Il loro modello includeva nuvole e una miriade di altri dettagli, come le differenze regionali di umidità, dice Wolf. Assunse anche che CO atmosferico 2 i livelli inizieranno a 500 parti per milione - 25% in più rispetto a oggi - e resteranno lì indefinitamente.

Poi Wolf e Toon sollevarono il sole. Dopo aver reso la nostra stella il 15,5% più luminosa di oggi, la Terra simulata si è riscaldata dalla media attuale di 15 ° C a 40 ° C. Fa caldo, ma non troppo caldo perché l'acqua liquida sopravviva. Gli oceani non si sono calmati. Anche la stratosfera non si è surriscaldata, quindi non si è verificata nemmeno una serra umida. Il risultato: La Terra ha almeno 1,5 miliardi di anni rimasti per sostenere la vita , i ricercatori riferiscono questo mese a Lettere di ricerca geofisica . Se gli umani durano così a lungo, la Terra sarebbe generalmente a disagio per loro, ma vivibile in alcune aree appena al di sotto delle regioni polari, suggerisce Wolf. La Terra si scalda più lentamente che nel modello di Kopparapu, spiega Wolf, perché le nuvole e le regioni aride come i deserti, a cui mancava lo studio 1D, inviano molto calore nello spazio.

Un analogo studio di modellazione del clima in 3D, riportato lo scorso mese a Natura , ho trovato quello una serra in fuga non si verificherebbe per almeno 1 miliardo di anni . Il leader di questo studio - Jérémy Leconte, un astrofisico ora all'Università di Toronto, in Canada - dice che la data precedente del suo gruppo per la morte della Terra rispetto a quella di Wolf e Toon deriva in parte dalle differenze nel modo in cui gli studi hanno modellato le nuvole.

I modelli 3D gettano nuova luce su quanto a lungo la Terra potrebbe potenzialmente sostenere la vita, afferma il scienziato planetario James Kasting del Penn State University Park, che non è stato coinvolto in nessuno studio. Tuttavia, potrebbero sottostimare leggermente quanto a lungo la Terra possa sostenere la vita, suggerisce. Gli studi presumono che CO 2 i livelli rimangono gli stessi, dice Kasting, ma possono effettivamente cadere mentre la Terra si scalda. Questo perché la formazione di rocce di carbonato di calcio e altri processi naturali di sequestro del carbonio potrebbero accelerare in condizioni più calde, tirando CO 2 dall'atmosfera e dal riscaldamento smussato, almeno temporaneamente. Inoltre avverte che gli studi non modellano la risposta della vita, quindi non possono valutare per quanto tempo la vita sopravviverà realmente.

Kasting dice che gli studi potrebbero essere più utili per raffinare le stime delle zone abitabili delle stelle del sole: la gamma di distanze a cui i pianeti rocciosi orbitanti possono ospitare abbondante acqua liquida. Lo studio 1D di Kopparapu, sul quale Kasting era un coautore, suggerì che la zona abitabile del nostro sistema solare iniziava da 0,97 a 0,99 unità astronomiche (AU), proprio nell'orbita media della Terra di 1 UA. I nuovi studi, se corretti, suggeriscono che i mondi simili alla Terra che orbitano intorno alle stelle simili al sole hanno un po 'più di respiro: lo studio del gruppo di Leconte fissa il limite interno a 0,95 AU, e quello di Wolf e Toon a 0,93. Questo cambiamento potrebbe significare che la nostra galassia ospita dal 5% al ​​6% di pianeti più abitabili di quanto si pensasse, secondo Leconte.

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