Что должно произойти, чтобы уничтожить на Земле все живое?

Космическая катастрофа каких масштабов должна произойти, чтобы гарантированно уничтожить все живое на нашей планете? Такой вопрос поставила перед собой группа американских астрофизиков, статья которых только что опубликована в журнале Scientific Reports.

Уже давно известно, что наша планета пережила по меньшей мере пять периодов, когда – по разным причинам, о которых до сих пор спорят биологи, – на Земле происходило массовое вымирание растительных и животных видов.

Последний такой случай был вызван, согласно современным представлениям, падением астероида в районе Мексиканского залива 65 миллионов лет назад. Тогда погибли около 75% всех существовавших на Земле видов, включая всех динозавров. Их погубили гигантские цунами и глобальная зима, вызванная выбросами в атмосферу дыма и пепла. 

Ученые, исследовавшие кратер Чиксулуб, возникший 66 млн лет назад в результате падения на Землю астероида, пролили свет на то, почему динозавры вымерли настолько стремительно.

Выяснилось, что гигантский астероид размером примерно в 15 км в поперечнике, упавший на полуостров Юкатан, худшего места и времени для приземления на нашей планете найти бы просто не мог. Прибрежные морские воды здесь неглубокие, а это означает, что в атмосферу были выброшены колоссальные объемы серы, выделившейся из минеральной глины. В результате вслед за огненной бурей, грянувшей после падения небесного тела, начался продолжительный период "глобальной зимы". Но если бы астероид упал в другом месте, результат мог бы быть совершенно иным.

Ирония в том, что в итоге причиной исчезновения динозавров стал не размер астероида, не сила его удара и даже не глобальные последствия этого катаклизма. Причиной стало место, где произошел удар. Если бы астероид упал буквально на несколько десятков секунд раньше или позже, он рухнул бы не в прибрежное мелководье, а в глубокий океан.

Падение в Атлантическом или Тихом океане означало бы испарение гораздо меньшего количества каменных пород и смертоносного сульфата кальция, вырвавшихся из Земли от удара астероида. Взвесь была бы значительно менее плотной, и солнечные лучи пробивались бы к поверхности Земли. Это значит, что произошедшего тогда глобального катаклизма живой природы можно было избежать. 

В том холодном, темном мире в океане пища закончилась в течение недели, а еще через небольшое время – и на суше. Когда на планете не осталось пищи для динозавров, у них было очень мало шансов на выживание.

Ученые подсчитали, что энергия, выделенная при образовании кратера, была равна энергии примерно 10 миллиардов атомных бомб, подобных той, что была сброшена на Хиросиму.

Однако сейчас ученые пришли к выводу, что для полной стерилизации нашей планеты потребуется катастрофа куда большего масштаба и полное испарение океанов.

«Они поставили грандиозный вопрос – насколько вообще устойчива органическая жизнь? – и перевели его на язык уравнений, проведя соответствующие подсчеты: сколько энергии понадобится, чтобы вскипятить весь Мировой океан?» – объясняет астрофизик и специалист по экзопланетам Принстонского университета Джошуа Уинн, который не участвовал в самом исследовании.

Прежде всего авторы подсчитали количество энергии, необходимое для нагрева всей воды на Земле выше температуры 100 градусов Цельсия. Оно составило 6 х 10 в 26-й степени джоулей, что примерно в миллион раз превышает годовое потребление энергии всем человечеством.

Затем они занялись поиском космических объектов, которые могли бы стать причиной подобной катастрофы.

Ученые пришли к выводу, что вызвать подобную катастрофу могло бы столкновение Земли с гигантским астероидом класса Весты или Паллады. Еще пара кандидатов на роль убийцы всего живого на нашей планете таким способом – взрыв сверхновой или резкий всплеск гамма-излучения космического происхождения.

Однако вероятность любого из этих событий крайне невелика, отмечает один из авторов исследования Ави Лоэб из Гарвардского университета. Дело в том, что астероиды такого типа никогда не приближаются к Земле, а обращаются по почти идеально круглым орбитам между Марсом и Юпитером.

Взрыв сверхновой действительно мог бы лишить Землю атмосферы и гидросферы, но для этого он должен был бы произойти неподалеку от внешней границы Солнечной системы, на расстоянии всего 0,13 светового года. То есть более чем в 30 раз ближе, чем до ближайшей до нас системы Альфа Центавра, ни одна из трёх звёзд которой в силу своих размеров не может претендовать на роль сверхновой.

Затем исследователи задались вопросом – есть ли на земле какие-либо виды, у которых есть шанс пережить даже такую катастрофу?

Оказалось, что на это теоретически способны микроскопические беспозвоночные из типа тихоходок. Они выдерживают пребывание при температуре −20 °C в течение 30 лет, могут оставаться живыми в течение 20 месяцев в жидком кислороде при −193 °C и переживут даже восьмичасовое охлаждение жидким гелием до −271 °С; кроме того, они способны выдержать нагрев до 60—65 °С в течение 10 часов и до 100 °С в течение часа, а также многомесячное облучение жесткими гамма-лучами.

Впрочем, даже эти во многом загадочные существа не смогут существовать бесконечно долго на планете, не имеющей ни капли воды.

Проведенное исследование является не столь отвлеченно-умозрительным, как может показаться на первый взгляд.

По словам одного из авторов статьи, астронома Оксфордского университета Дэвида Слоуна, поиски экзопланет, пригодных для обитания, нуждаются в критериях, которые могут указать на возможность органической жизни. Теперь эти критерии могут быть пересмотрены в сторону расширения.

Он считает, что жизнь на Земле является крайне устойчивым явлением, способным пережить практически любые неприятности типа глобального потепления или ядерной войны, которые могут стать результатом деятельности человека.

Источник: BBC