Useimmat tutkijat ennustavat, että noin miljardin vuoden kuluessa auringon jatkuvasti kasvava säteily on paahtanut maapallon elinkelpoisuuden ulkopuolelle. Ryhmä tutkijoita Caltechista on tutkinut mekanismia, joka saa kaikki elävien organismien planeetat pysymään asuttavissa pidempään kuin alun perin ajateltiin, mikä saattaa kaksinkertaistaa eliniän. Tämä kuulostaa hyvältä uutena tuleville maan asukkaille, mutta myös tämä mekanismi voisi lisätä mahdollisuutta, että muualla maailmassa tapahtuvalla elämällä saattaa olla aika edetä edistyneelle tasolle.
Tutkijoiden mukaan ilmakehän paine on luonnollinen ilmastonsäädin biosfääriä sisältävälle maapallolle. Nykyisin ja aikaisemmin Maa on pitänyt pintalämpötilansa kasvihuoneilmiön kautta. Ilmakehässä oli aiemmin suurempia määriä hiilidioksidia ja muita kasvihuonekaasuja miljardi vuotta sitten, mikä oli hyvä asia. Muuten maapallo olisi voinut olla jäätynyt kuutio. Mutta auringon valoisuuden ja lämmön kasvaessa vanhetessaan Maa on luonnollisesti selviytynyt vähentämällä kasvihuonekaasujen määrää ilmakehässä, vähentäen siten lämpenemisvaikutusta ja tehden maapallon pinnan mukavasti asuttavaksi.
Vastakohtana siihen, mitä useimmat tutkijat väittävät, kaltechiprofessori Joseph L. Kirschvink sanoo, että maapallo saattaa olla lähellä pistettä, jossa hiilidioksidia ei ole jäljellä tarpeeksi lämpötilojen säätelemiseksi samalla menettelyllä. Mutta ei pelkää, käynnissä on toinen mekanismi, joka saattaa toimia vielä paremmin lämpötilan säätelemiseksi maapallolla pitämällä kotiplaneettamme mukavana elämää varten jopa pidempään kuin kukaan koskaan ennustanut.
Kirschvink ja hänen yhteistyökumppaninsa, caltech-professori Yuk L. Yung sekä jatko-opiskelijat King-Fai Li ja Kaveh Pahlevan osoittavat paperissaan, että ilmakehän paine on tekijä, joka säätelee maailmanlaajuista lämpötilaa laajentamalla kasvihuonekaasujen infrapuna-absorptiolinjoja. Heidän mallinsa mukaan biosfäärin elinaikaa voidaan yksinkertaisesti vähentämällä ilmanpainetta pidentää vähintään 2,3 miljardia vuotta tulevaisuuteen, enemmän kuin kaksinkertaistaa aiemmat arviot.
Tutkijat selittävät mekanismin "viltti" -analogialla. Kasvihuonekaasuissa hiilidioksidia edustaa vilttiä muodostavat puuvillakuidut. "Puuvillakudoksessa voi olla reikiä, jotka mahdollistavat lämmön vuotamisen ulos", lehden pääkirjailija Li selittää.
"Reikien kokoa säädellään paineella", Yung sanoo. "Purista viltti", lisäämällä ilmanpainetta, "ja reiät pienenevät, joten vähemmän lämpöä pääse. Kun paine on pienempi, reiät suurenevat ja enemmän lämpöä voi poistua ”, hän sanoo auttaen planeettaa lähettämään ylimääräisen lämmön, jonka kirkkaampi aurinko tuottaa.
Ratkaisuna on vähentää olennaisesti itse ilmakehän kokonaispainetta poistamalla valtavia määriä molekyylityppeä, pääosin ei-reaktiivista kaasua, joka muodostaa noin 78 prosenttia ilmakehästä. Tämä säätelee pintalämpötiloja ja antaisi hiilidioksidin jäädä ilmakehään elämän tukemiseksi.
Tätä ei tarvitse tehdä synteettisesti - se näyttää tapahtuvan normaalisti. Biosfääri itsessään vie typpeä ilmasta, koska typpi sisällytetään organismien soluihin kasvaessaan ja haudataan niiden mukana kuollessaan.
Itse asiassa "tämä typen vähentäminen on jotain, joka saattaa jo tapahtua", Pahlevan sanoo, ja se on tapahtunut maan historian aikana. Tämä viittaa siihen, että maan ilmakehän paine voi olla nyt alhaisempi kuin se oli aikaisemmin planeetan historiassa.
Tämän hypoteesin todisteena voivat olla muut tutkimusryhmät, jotka tutkivat muinaisiin laavoihin muodostuneita kaasukuplia ilmakehän paineen määrittämiseksi: Muodostuskuplan enimmäiskokoa rajoittaa ilmakehän paine, suurempien paineiden tuloksena pienempiä kuplia muodostettaessa, ja päinvastoin.
Jos totta, mekanismi esiintyy mahdollisesti myös millä tahansa ekstrasolaarisella planeetalla, jossa on ilmapiiri ja biosfääri.
"Toivottavasti emme tulevaisuudessakin havaitse vain maapallon kaltaisia planeettoja muiden tähtien ympärillä, mutta opimme jotain niiden ilmakehästä ja ympäristön paineista", Pahlevan sanoo. "Ja jos käy ilmi, että vanhemmilla planeetoilla on yleensä ohuempi ilmapiiri, se olisi merkki siitä, että tällä prosessilla on jonkin verran universaalia."
Tutkijat toivovat, että eksoplaneettojen ilmapiiriä voidaan tutkia nähdäkseen esiintyykö sitä muissa maailmoissa.
Ja jos asumiskelpoisuuden kesto voisi olla pidempi omalla planeetallamme, tällä voi olla vaikutuksia älykkään elämän löytämiseen muualle maailmankaikkeuteen.
"Elämän tuottaminen planeetalla ei vienyt kauan, mutta edistyneen elämän kehittäminen vie hyvin kauan", Yung sanoo. Maapallolla tämä prosessi kesti neljä miljardia vuotta. ”Lisä miljardin vuoden lisäämisellä antaa meille enemmän aikaa kehittyä ja enemmän aikaa kohdata edistyneitä sivilisaatioita, joiden oma olemassaolo saattaa pidentää tämän mekanismin avulla. Se antaa meille mahdollisuuden tavata. ”
Lähteet: Paperi, Ilmakehän paine luonnollisena ilmaston säätelijänä biosfääriä sisältävälle maapallolle, Caltech
