Zánik života na Zemi není otázkou víry, ale vývoje Slunce – a podle nové vědecké studie už známe i přibližný čas. Simulace NASA a japonských vědců ukazují, že za zhruba miliardu let bude Země kvůli slunečnímu žáru příliš horká pro komplexní život. Nevyhnutelnost, kterou nelze zastavit – ale lze jí porozumět.
Lidstvo se po celou historii snažilo vysvětlit jak vznik světa, tak jeho možný konec. Starověké mýty, náboženské víry a konspirační teorie se pokoušely určit datum apokalypsy a daly tak vzniknout nekonečným předpovědím, které nelze prokázat. S tolika hypotézami na stole je rozlišení mezi fikcí a realitou téměř nemožné.
Tentokrát však předpověď nevychází ze spekulací, ale z vědy. Skupina japonských vědců se ve spolupráci s NASA pokusila odpovědět na jednu z nejpalčivějších otázek lidstva: kdy Země přestane být schopna podporovat komplexní život na svém povrchu. Nejedná se o mystické proroctví nebo konspirační teorii, ale o výpočet založený na hvězdné fyzice, klimatických modelech a počítačových simulacích.
Hlavní myšlenka je jednoduchá, i když znepokojivá: i kdyby lidstvo vyřešilo všechny své současné problémy – války, pandemie nebo klimatické změny – vlastní vývoj Slunce nakonec učiní naši planetu neobyvatelnou. Otázkou už není „zda“, ale „kdy“ a „jak“.
Můžeme stanovit datum konce života na Zemi
Vědci z univerzity v Tohoku spolupracovali s vědci z NASA a použili výkonné simulace na superpočítačích. Cílem bylo analyzovat, jak přirozený vývoj Slunce ovlivní naši planetu a podmínky nezbytné pro život v dlouhodobém horizontu. Za tímto účelem vědci zkombinovali dva typy modelů:
- Modely hvězdného vývoje, které popisují, jak se Slunce mění v průběhu miliard let: jeho jas, velikost a množství energie, kterou vyzařuje.
- Modely planetárního klimatu, podobné těm, které se používají ke studiu současných klimatických změn, ale aplikované na obrovská časová měřítka stovek nebo miliard let.
Studie zdaleka nehovoří o okamžitých dopadech nebo náhlých katastrofách, ale zaměřuje se na pomalý, ale nevyhnutelný proces: stárnutí Slunce a postupné zvyšování jeho záření. Podle vědců budou mít tyto změny přímé důsledky na teplotu Země, oceány a atmosféru. S tím, jak se Slunce stává jasnějším, dostává Země více energie a narušuje se její klimatická rovnováha.
Je důležité si to ujasnit: když vědci hovoří o „konci života na Zemi“, nemají na mysli okamžitý zánik všeho živého. Snaží se určit, kdy povrch planety přestane být vhodný pro život, jak ho známe, zejména pro složité organismy, jako jsou rostliny, živočichové a samozřejmě i lidé.
Role Slunce v budoucnosti Země
Slunce není statická lampa na obloze. Je to hvězda, která se v průběhu času pomalu mění. Od svého vzniku před přibližně 4,6 miliardami let se jeho jas postupně zvyšuje. Podle modelů hvězdného vývoje se jasnost Slunce zvyšuje v průměru přibližně o 10 % každou miliardu let. shromážděné NASA ukazují, že jasnost Slunce se zvyšuje přibližně 10 let.
Údaje shromážděné NASA ukazují, že od roku 1978 vykazuje celkové sluneční záření dopadající na Zemi malé výkyvy, které většinou souvisejí s jedenáctiletými cykly sluneční aktivity. Z hlediska dlouhodobých trendů nedošlo k trvalému nárůstu, který by byl dostatečně velký na to, aby vysvětlil současné globální oteplování; to je způsobeno především emisemi skleníkových plynů způsobenými člověkem.„ Z hlediska dlouhodobých trendů však nárůst slunečního záření nebyl dostatečně velký na to, aby vysvětlil současné globální oteplování; to je způsobeno především emisemi skleníkových plynů způsobenými člověkem.
Při pohledu na geologická časová měřítka – miliony či miliardy let – se však situace mění. Fyzika nitra Slunce zajišťuje, že jeho jas bude i nadále narůstat. Ačkoli se přesná čísla mohou v jednotlivých modelech lišit, mnohé studie se shodují, že zhruba za miliardu let bude Země dostávat dostatek dodatečné energie, která vyvolá extrémní a trvalou změnu klimatu. Simulace naznačují, že tomu tak bude.
Simulace naznačují, že tento trend bude pokračovat. Podle výpočtů japonských vědců kolem roku 1 000 002 021, tedy za něco málo přes miliardu let, zvýší zvýšené sluneční záření globální teplotu natolik, že Země již nebude obyvatelná. Toto datum je symbolické a ilustruje řádový rozsah problému: nemluvíme o staletích nebo tisíciletích, ale o miliardách let kosmického vývoje.
Jiné nezávislé práce, například práce astrofyzika Jamese Kastinga a jeho kolegů, stanovují počátek ztráty obyvatelnosti Země v podobném rozmezí: pro složitý povrchový život za 1 až 1,5 miliardy let, pro odolnější formy mikrobiálního života o něco později. Co by se stalo, kdyby teplota na Zemi nadále rostla?
Co by se stalo, kdyby teplota nadále rostla
Největším rizikem v tomto extrémním scénáři by bylo postupné vypařování oceánů. S rostoucím jasem Slunce se zvyšuje průměrná teplota planety. V kritickém bodě se spustí to, čemu vědci říkají „útěkový skleníkový efekt“: voda se snáze vypařuje, vodní pára – která je rovněž silným skleníkovým plynem – se hromadí v atmosféře a zadržuje ještě více tepla. Je to začarovaný kruh.
Předpokládá se, že k tomuto procesu již došlo na Venuši, planetě, která v minulosti pravděpodobně měla kapalnou vodu a nyní je to spalující svět s teplotami na povrchu nad 450 °C a hustou atmosférou oxidu uhličitého. Země by ve vzdálené budoucnosti mohla jít podobnou cestou, i když jiným tempem.
Pokud by teploty nadále rostly, scénář by vypadal následovně:
- Vypařování oceánů: povrchová voda se mění v páru a hromadí se v atmosféře. Moře se zmenšují, oceánské proudy se mění a mořské ekosystémy kolabují.
- Kolaps suchozemských ekosystémů: bez oceánů regulujících klima a extrémních teplot již rostliny nebudou moci efektivně fotosyntetizovat. Živočichové, kteří jsou na nich závislí, ztrácejí zdroj potravy a úkryt.
- Proměna atmosféry: vodní pára v horních vrstvách atmosféry se rozkládá vlivem ultrafialového slunečního záření. Velmi lehký vodík uniká do vesmíru a zbývající kyslík reaguje s povrchovými a jinými plyny. Nakonec by atmosféra bohatá na kyslík, kterou dnes dýcháme, zmizela.
- Zánik složitého života: organismy, jako jsou savci, ptáci nebo stromy, nemohou přežít extrémní teploty a nedostatek tekuté vody. Život, pokud by přetrval, by se omezil na velmi odolné mikrobiální formy, možná v podzemí nebo v hlubokých jeskyních.
Vědci jasně říkají, že by to neznamenalo konec planety jako nebeského tělesa. Země by existovala i nadále. Znamenalo by to však konec života, jak ho známe. Naše planeta by již nebyla modrá a ztratila by podmínky, které dnes umožňují existenci živých organismů. Nakonec by se z ní mohl stát vyprahlý svět, podobný spíše Venuši než dnešní Zemi.
Obyvatelná zóna a osud Země
Pro lepší pochopení této budoucnosti používají astronomové pojem „obyvatelná zóna“. Jedná se o oblast kolem hvězdy, kde teploty umožňují existenci kapalné vody na povrchu planety. Země se v současné době nachází v této zóně kolem Slunce, ale nezůstane v ní navždy.
S rostoucím jasem Slunce se obyvatelná zóna vzdaluje od hvězdy. To znamená, že v budoucnu se Země ocitne mimo tuto „pohodlnou“ zónu, zatímco na jiných místech Sluneční soustavy, například na ledových měsících Jupiteru nebo Saturnu, může být dočasně mírněji.
Jinými slovy, Sluneční soustava je dynamická: co je dnes ledovým světem, může být za miliardy let obyvatelnější, a co je dnes modrou oázou, skončí jako spalující poušť.
Vzdálená apokalypsa, ale ne jediná možná
Přestože je odhadované datum více než miliardu let v budoucnosti, sami vědci připomínají, že vesmír je nepředvídatelný. Dříve než Slunce přivodí tento výsledek, může dojít k jiným katastrofickým událostem, které změní osud lidstva mnohem dříve. Mezi scénáře, které věda předpokládá, patří např:
- Dopady asteroidů nebo komet: tělesa o průměru několika kilometrů by mohla způsobit masové vymírání, jako například to, které před 66 miliony let vyhubilo dinosaury. Proto existují monitorovací programy, jako je například Planetární obrana NASA.
- Sopečné supererupce: Obří erupce by mohla do atmosféry vnést obrovské množství popela a plynů, které by na dlouhá léta ochladily globální klima a ovlivnily zemědělství a život lidí.
- Kosmické exploze: Jevy, jako jsou blízké supernovy nebo gama záblesky, by mohly vážně poškodit zemskou atmosféru, pokud by k nim došlo v relativně malých vzdálenostech, ačkoli pravděpodobnost je v lidském měřítku nízká. Změna klimatu způsobená člověkem: V krátkodobém horizontu by zemskou atmosféru mohla ovlivnit kosmická exploze.
- Změna klimatu způsobená člověkem: V krátkodobém až střednědobém horizontu nepředstavuje největší riziko Slunce, ale naše vlastní činnost. Globální oteplování, ztráta biologické rozmanitosti a degradace ekosystémů by mohly výrazně ztížit život v řádu staletí, nikoliv milionů let.
Klíčový rozdíl spočívá v tom, že zatímco „sluneční apokalypsa“ je nevyhnutelný proces diktovaný fyzikálními zákony, mnohá krátkodobá rizika závisí na našich rozhodnutích. Nemůžeme zabránit stárnutí Slunce, ale můžeme snížit dopady našeho jednání na planetu pro další generace.
Znamená to, že je lidstvo odsouzeno k zániku?
Vyhlídky se mohou zdát chmurné, ale sami vědci trvají na tom, že mluvit o konci obyvatelnosti není totéž jako mluvit o konci lidstva. Pokud náš druh – nebo jeho potomci – přežije dostatečně dlouho a vyvine správnou technologii, existuje několik teoretických možností:
- Migrovat na jiné světy: kolonizovat Mars, měsíce Jupiteru nebo Saturnu, nebo dokonce planety v jiných hvězdných systémech. Dnes to zní jako science fiction, ale první kroky se již dělají, a to v podobě robotických misí a plánů na průzkum s lidskou posádkou. Planetární inženýrství: teoreticky by se v budoucnu mohly vyvinout technologie pro planetární inženýrství.
- Planetární inženýrství: Teoreticky by vyspělé technologie mohly upravit klima Země nebo jiných planet tak, aby se staly obyvatelnějšími, i když to představuje obrovské technické a etické problémy.
- Biologická adaptace: Život prokázal úžasnou schopnost přizpůsobit se extrémním podmínkám. Je možné, že ve vzdálené budoucnosti bude život na Zemi velmi odlišný od toho dnešního, možná založený na modifikovaných organismech nebo formách života, které si dnes ani nedokážeme představit.
Prozatím věda nabízí odpověď na základě dat a simulací. Sluneční apokalypsa není bezprostřední, ale potvrzuje myšlenku, která je stejně stará jako znepokojivá: i ty nejvzdálenější konce jsou nevyhnutelnou součástí dějin vesmíru. Pochopení této vzdálené budoucnosti nejenže živí naši zvědavost, ale také nám připomíná něco velmi současného: křehkost a jedinečnou hodnotu planety, kterou dnes obýváme.