Il nostro pianeta è l'unico nel nostro sistema solare ad avere il suo unico colore bluastro. Tutti gli altri pianeti, così come i loro satelliti, hanno sfumature chiare o grigiastre uniformi, mentre la Terra, anche se osservata dallo Spazio, sembra essere una fiorente fonte di vita. Ma perché la Terra appare blu dallo spazio, lo capiremo di seguito.

Perché la Terra è un pianeta blu

L'emergere di un nome così non ufficiale, che le persone spesso chiamano il nostro pianeta, è abbastanza ovvio. Infatti, se apri qualsiasi immagine del nostro pianeta dallo spazio, noterai che per la maggior parte ha una tinta blu. Ciò ha portato le persone oggi a chiamare la Terra il “Pianeta Blu”.

Perché la Terra è chiamata il pianeta blu?

In generale, è abbastanza ovvio il motivo per cui la Terra si chiama così. E per capirlo, dobbiamo, ancora una volta, guardare una foto della Terra dallo spazio. Fortunatamente, le moderne tecnologie ci consentono di trovare in abbondanza tali foto o addirittura di guardare il pianeta in mappe interattive tramite Internet.

È facile notare che la Terra, ricoperta in gran parte dagli oceani mondiali, ha una tinta bluastra proprio dovuta alle acque che predominano sulla sua superficie. È il colore dell'insieme di fiumi, laghi e tutti i tipi di bacini idrici che conferisce al pianeta questa magica tinta bluastra.

Tuttavia, ciò solleva la questione del perché l’oceano è blu, poiché l’acqua, come sappiamo, è trasparente. In questa situazione, molte persone presumono che l’oceano rifletta il colore del cielo, ma questa è un’ipotesi piuttosto assurda.

Perché l'oceano appare blu dallo spazio?

Innanzitutto è necessario sfatare il mito sul riflesso del colore del cielo nell'oceano rispondendo alla domanda perché il cielo appare blu dalla Terra. La ragione di questo effetto è che i raggi del sole che ci raggiungono attraverso le profondità dello Spazio sono dispersi nella nostra atmosfera e parte del colore blu raggiunge i nostri occhi.

E nel caso dell'oceano, si verifica più o meno la stessa situazione: l'acqua agisce anche come una sorta di schermo, disperdendo la radiazione solare. Le molecole d'acqua assorbono sia la luce rossa, infrarossa che ultravioletta. Ecco perché tutto appare blu sott'acqua.

A grandi profondità, tra l'altro, viene assorbita anche la tinta blu, per cui siamo immersi nella completa oscurità. Tuttavia, la superficie dell’oceano rimane bluastra proprio a causa della dispersione della luce rossa, infrarossa e ultravioletta, e questo fa sì che gran parte del nostro pianeta appaia blu anche dallo spazio.

L'equipaggio della navicella spaziale Soyuz MS-08, di ritorno dalla Stazione Spaziale Internazionale il 4 ottobre, ha consegnato sulla Terra un filtro antipolvere, nonché campioni di polvere prelevati nell'abitacolo della navicella spaziale Soyuz MS-09. Come ha spiegato una fonte nel settore missilistico e spaziale, i campioni aiuteranno a stabilire le circostanze della comparsa di un buco nella pelle di un veicolo spaziale, che in precedenza era diventato motivo di uno scandalo su larga scala.

Gli esperti sperano di trovare trucioli di alluminio tra la polvere.

Secondo loro, ciò indicherebbe che il buco nella nave è stato realizzato durante il volo orbitale. Questo probabilmente aiuterà a mettersi sulle tracce del presunto sabotatore.

"Tra il carico restituito dalla navicella spaziale Soyuz MS-08, l'articolo numero 111 è di grande interesse. Si tratta di un filtro antipolvere della navicella spaziale Soyuz MS-09 e di campioni di tamponi prelevati dal buco e attorno ad esso,"

- ha sottolineato la fonte.

Le ricerche necessarie inizieranno presto. I partecipanti alla missione ISS-55/56 - sia gli americani Andrew Feustel che - sono atterrati con successo venerdì scorso. La squadra internazionale ha trascorso 197 giorni alla stazione.

Alla fine di agosto è stata scoperta una perdita d'aria sulla ISS. L'equipaggio controllò rapidamente tutti i compartimenti e scoprì un buco di origine sconosciuta. Il buco è stato sigillato con mastice e toppe. L'emergenza è al vaglio di esperti e...

Secondo il capo dell'azienda russa Dmitry Rogozin il matrimonio è escluso, il buco è stato sicuramente fatto deliberatamente.

Il funzionario ha sottolineato che una commissione speciale è giunta a conclusioni simili. La dichiarazione del funzionario è stata fatta durante il programma "Big Game" su Channel One.

“Ora rimane la versione dell’influenza deliberata. Dove ciò sarà fatto sarà determinato dalla seconda commissione, che sta lavorando”, ha detto.

“La commissione sta lavorando, una commissione ha già completato le sue attività. In realtà ha concluso di aver escluso un difetto di fabbricazione, il che è importante per scoprire la verità. Ora rimane la versione dell’influenza deliberata”, ha detto lunedì Rogozin.

Rogozin ha affermato che ora è necessario stabilire dove si è verificato questo impatto: sulla Terra o nello spazio.

Il vice capo di Roscosmos, a sua volta, ha affermato che esiste una probabilità del 50% che il buco nella Soyuz appaia nello spazio. Ha osservato che un'ispezione da parte degli astronauti dell'esterno della nave aiuterà nelle indagini sull'incidente. Ha sottolineato anche Krikalev

che l'equipaggio della ISS reagisce in modo doloroso alle pubblicazioni dei media sulle versioni dell'apparizione di un buco nella pelle della Soyuz.

"Stiamo considerando l'opzione che ciò avvenga a bordo", ha detto Krikalev, sottolineando che a causa di un accordo con la NASA, non potrà commentare l'indagine fino al completamento dei lavori della commissione.

Da una recente dichiarazione del capo di Roscosmos risulta sostanzialmente che nell'ultimo mese l'indagine sull'incidente, a causa del quale il 29 agosto è stata rilevata una perdita d'aria sulla ISS, non si è avvicinata a nessuno dei due due versioni dell'origine del buco: terrestre e cosmica.

Inoltre, è stato Rogozin il primo a suggerire la possibilità di praticare un buco non sulla Terra, ma nello spazio.

In precedenza, i membri della commissione erano giunti alla conclusione che se il foro fosse stato praticato sulla Terra, ciò sarebbe stato fatto entro 180 giorni tra il momento in cui la nave ha lasciato l'officina RSC Energia e il momento in cui è stata lanciata in orbita.

Roscosmos ripone ora grandi speranze nella passeggiata spaziale prevista dai cosmonauti russi a novembre. Ritaglieranno parte della protezione anti-meteora dall'esterno della navicella Soyuz per esaminare il buco dall'esterno.

Ritagliando un pezzo di protezione con apposite forbici, gli astronauti scopriranno se sono presenti bave all'esterno del foro e, soprattutto, eventuali tracce della colla originariamente utilizzata per riparare il foro. La logica è semplice: la scoperta di residui di colla indicherà l'origine terrestre del buco,

poiché la colla può essere applicata solo all'esterno della nave sulla Terra.

A causa dell'incidente, Roscosmos ha iniziato a controllare tutte le navicelle Soyuz completate all'interno e al cosmodromo di Baikonur.

“Posso affermare inequivocabilmente che l’equipaggio non ha nulla a che fare con tutto ciò, senza dubbio, e penso che sia vergognoso e strano che qualcuno perda tempo a ipotizzare che l’equipaggio fosse coinvolto.

L’unica cosa che l’equipaggio ha fatto è stata rispondere in modo appropriato, seguendo le nostre procedure di emergenza, trovando infine la perdita e sigillando il buco”, ha affermato in precedenza l’astronauta Feustel.

I leader di Roscosmos e della NASA terranno il loro primo incontro personale al cosmodromo di Baikonur il 10 ottobre nell'ambito della visita del capo dell'Amministrazione nazionale per l'aeronautica e lo spazio, Jim Bridenstine, in Russia e Kazakistan per partecipare ad eventi legati al prossimo volo verso la ISS del cosmonauta russo e astronauta americano Nick Haig sulla navicella spaziale Soyuz MS-10.

La fine dell'astronave terra

Oggi siamo preoccupati per il riscaldamento globale causato dall’uomo, che potrebbe modificare in modo significativo il clima della terra nei prossimi decenni o secoli. E sebbene tutti i possibili scenari catastrofici di questo processo siano terrificanti, il peggiore di essi impallidisce in confronto a ciò che attende la Terra tra pochi miliardi di anni...

Secondo gli scienziati, tra 6,5 ​​miliardi di anni, durante l'evoluzione del Sole, il Sole si trasformerà da stella di sequenza principale in una “gigante rossa” con una luminosità doppia rispetto a quella attuale. Crescerà fino a raggiungere proporzioni enormi e inghiottirà Mercurio, Venere e, probabilmente, la Terra. Tutte le forme di vita scompariranno dal nostro pianeta molto prima di questo momento.

Tutto questo accadrà in un numero di anni inimmaginabilmente grande, quindi non dobbiamo davvero preoccuparci. Tuttavia l’uomo, per sua natura, vuole sapere cosa accadrà anche in un futuro così lontano. C’è un’inspiegabile attrazione nella possibilità stessa di immaginare il destino (o la fine) del mondo in futuro. E in questo senso, gli scienziati sono persone “felici”, perché quando disegnano un quadro del futuro del nostro pianeta, possono fare affidamento non solo sulla loro immaginazione.

Secondo le previsioni degli scienziati, tra qualche miliardo di anni il Sole si trasformerà in una gigante rossa e brillerà due volte più luminoso di adesso. La vita stessa scomparirà dal nostro pianeta molto prima di questo momento

La tesi principale che avanziamo è che il passato geologico di un pianeta può, in una certa misura, fornire un modello per il suo futuro (Ward & Brownlee, 2002). Naturalmente, con l’aiuto di questa posizione è possibile spiegare solo alcuni dettagli di un possibile scenario di “fine del mondo”: ad esempio, la vita sulla Terra potrebbe finire come è iniziata – con organismi unicellulari – o allo stesso modo in cui è iniziata. Alla fine della sua esistenza, il nostro pianeta si trasformerà in un corpo celeste caldo e senz'acqua, ecc.

Una cosa è chiara: se vogliamo prevedere il futuro del pianeta su cui viviamo e stimare il tempo previsto per l’esistenza della biosfera, dobbiamo imparare a modellare con precisione il passato della Terra dal momento stesso della sua nascita (4,6 miliardi di anni fa). Il nostro team presso l’Istituto di Potsdam per la ricerca sull’impatto climatico ha sviluppato un modello computerizzato che può aiutare a svolgere questo compito.

Termostato planetario

Il clima del nostro pianeta è determinato dall'equilibrio tra l'illuminazione solare (il suo valore dipende dalla luminosità del Sole e dalla riflettività della superficie terrestre) e la radiazione terrestre, cioè la quantità di radiazione termica a onde lunghe proveniente dalla sua superficie. La maggior parte di questa radiazione viene assorbita dai gas serra naturali, in particolare vapore acqueo e anidride carbonica, e in parte riflessa sulla Terra. Allo stesso tempo, la superficie terrestre viene ulteriormente riscaldata di 33 ° C: questo fenomeno è noto come naturale Effetto serra. Senza tale riscaldamento aggiuntivo, la temperatura media del pianeta non sarebbe di più 15°C, come è adesso, ma di meno 18°C, il che renderebbe impossibile l’esistenza della vita sul pianeta.

L'intensità dell'effetto serra naturale dipende dalla composizione dell'atmosfera, che è cambiata in modo significativo dall'origine della Terra. Secondo i dati geologici, l'acqua liquida esisteva sul pianeta già 4,3 miliardi di anni fa. Ma se la composizione dell’atmosfera a quel tempo fosse stata simile a quella odierna, la temperatura sulla superficie terrestre sarebbe stata inferiore al punto di congelamento dell’acqua 2 miliardi di anni fa, perché allora il Sole splendeva meno intensamente. Tuttavia, nelle prime fasi dell’esistenza della Terra, l’atmosfera conteneva quantità relativamente grandi di gas serra come l’anidride carbonica e il metano, rendendola più calda di quanto lo sia oggi.

Pertanto, si può sostenere che le temperature favorevoli alla vita sul nostro pianeta hanno prevalso in quasi tutte le fasi della sua storia. Perché è successo questo? Si scopre che la Terra è “dotata” di un cosiddetto termostato naturale che previene le fluttuazioni climatiche estreme. Il ciclo globale dei carbonati-silicati svolge questo ruolo: quando le temperature aumentano, entra in gioco uno straordinario meccanismo di feedback, che porta alla rimozione dell’anidride carbonica, gas serra, dall’atmosfera.

Questo meccanismo funziona come segue: in un clima caldo e umido, il processo di distruzione delle rocce silicatiche (costituiscono circa il 60% della massa di tutti i minerali conosciuti) si intensifica. L'anidride carbonica atmosferica disciolta nell'acqua piovana reagisce con il calcio contenuto nelle rocce di silicato di calcio e viene dilavata nel mare sotto forma di carbonato di calcio acido. Lì si deposita sul fondo sotto forma di calcare o come parte dei gusci calcarei di organismi marini morti. Pertanto, in uno stato chimicamente legato, l'anidride carbonica viene trattenuta a lungo nei sedimenti del fondo. Ma non per sempre.

Secondo studi geofisici, la crosta terrestre è un mosaico costituito da placche rigide che, come banchi di ghiaccio sulla superficie dell'acqua, vanno alla deriva indipendentemente l'una dall'altra. Quando due placche si scontrano, una finisce sotto l'altra e con essa i depositi di calcare vengono immersi nel mantello terrestre, dove subiscono la pirolisi sotto pressione e ad alta temperatura. Durante questo processo, le rocce di calcare-silicato vengono alterate (disintegrate), rilasciando anidride carbonica nell'atmosfera attraverso l'attività vulcanica. In questo modo viene mantenuto l'equilibrio generale di questa componente più importante della nostra biosfera. Ma in futuro ci sarà un limite al funzionamento di un tale termostato, poiché in qualsiasi momento la gamma di cambiamenti nella concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera potrebbe non essere sufficiente a bilanciare l'aumento dell'intensità della radiazione derivante dall'invecchiamento Sole.

Il processo di alterazione delle rocce calcareo-silicateche è influenzato anche da fattori biotici. Le piante superiori, le alghe e i licheni che crescono direttamente sulle rocce secernono acidi attraverso le loro radici, che influiscono sulle rocce allentandone la superficie. Inoltre, l'aumento del contenuto di anidride carbonica nel suolo avviene direttamente a causa della respirazione radicale delle piante.

Fame tra cento milioni di anni?

Nel 1982, gli scienziati britannici D. E. Lovelock e M. Whitfield tentarono per la prima volta di stimare la risorsa tempo della biosfera utilizzando un modello qualitativo sviluppato sulla base della cosiddetta ipotesi Gaia (greca Gea), proposta da Lovelock e L. Margulis otto anni fa, anni prima. Secondo questa ipotesi, la Terra è una sorta di superorganismo, un sistema duale geosfera-biosfera, capace di rispondere agli influssi esterni su scala temporale geologica in modo tale che le condizioni per la vita sul pianeta rimangano favorevoli.

È possibile compensare la crescente luminosità del Sole e mantenere costante la temperatura della superficie terrestre se diminuisce il contenuto di anidride carbonica, un gas serra, contenuto nell'atmosfera. Ad un certo punto, scenderà al di sotto della concentrazione minima accettabile richiesta dalle piante per effettuare la fotosintesi. Lovelock e Whitfield calcolarono che ciò sarebbe accaduto entro 100 milioni di anni, dopodiché tutta la vita sarebbe morta, perché la sua forma base, le piante, sarebbe scomparsa.

Temperature favorevoli alla vita hanno prevalso sulla Terra in quasi tutte le fasi della sua storia grazie a un termostato naturale unico, che è il ciclo planetario dei carbonati-silicati

Tuttavia, in realtà, le piante sono in grado di adattarsi a condizioni con basse concentrazioni di anidride carbonica e alte temperature. Esistono già esempi di adattamento di questo tipo. Come è noto, secondo il metodo di fissazione dell'anidride carbonica durante la fotosintesi, le piante si dividono in due categorie: piante di tipo C 3 e piante di tipo C 4 (sono così chiamate perché nella prima fase della fotosintesi formano tre e prodotti a quattro atomi di carbonio, rispettivamente). Ora sulla Terra domina il primo tipo di piante (questi includono cereali e patate). Ma poiché le piante C4 (mais, panico verga, canna da zucchero, ecc.) possono vivere in condizioni con concentrazioni più basse di anidride carbonica nell'atmosfera, avranno un vantaggio in un lontano futuro.
È probabile che la comparsa stessa del meccanismo C4 in gruppi di piante non imparentate sia una forma di adattamento alla diminuzione della concentrazione di anidride carbonica nel corso di miliardi di anni. Il limite di concentrazione di 150 ppm di CO 2, sulla base del quale hanno effettuato i calcoli Lovelock e Whitfield, vale per gli impianti di tipo C 3, mentre per gli impianti di tipo C4 questo valore è solo di 10 ppm.

Nel 1992, due scienziati americani - C. Caldeira e D. E. Kasting - presentarono per la prima volta un modello quantitativo del futuro della Terra, che teneva conto dei seguenti parametri: mancanza di anidride carbonica, elevata temperatura superficiale e completa scomparsa dell'acqua , mentre come base le condizioni del modello erano la presenza di piante di tipo C 4.

Supponendo che i vulcani erutteranno la stessa quantità di anidride carbonica di oggi e che il tasso di distruzione delle rocce rimarrà invariato, hanno calcolato che la biosfera esisterà per 900 milioni di anni. Se la vita non cesserà a causa della mancanza di anidride carbonica, l’aumento della temperatura della superficie terrestre metterà fine ad essa. Secondo il modello Caldeira-Casting, entro 1,5 milioni di anni la temperatura supererà i 50°C e allora potranno esistere solo gli organismi primitivi. Nei prossimi 200 milioni di anni la temperatura raggiungerà i +100 °C e tutte le forme di vita scompariranno.

Un pianeta senza vulcani

Quando nel 2000 il nostro gruppo dell'Istituto per la ricerca sull'impatto climatico di Potsdam si è occupato del problema della longevità della biosfera terrestre, abbiamo dovuto tenere conto di un fattore che in precedenza era stato trascurato dai ricercatori. Abbiamo apportato modifiche al fatto che l'intensità dei processi tettonici, che svolgono un ruolo importante nel ciclo del carbonio in natura, dipende dall'età del sistema stesso.

Il fatto è che dall'emergere del nostro pianeta, il suo interno si è costantemente raffreddato. Man mano che il flusso di calore proveniente dal mantello terrestre diminuisce, i processi geodinamici che guidano questo flusso rallentano. Pertanto, l'intensità delle emissioni di anidride carbonica nell'atmosfera non rimane invariata, ma diminuirà nel tempo. D'altra parte, anche l'intensità degli agenti atmosferici, a seconda della superficie totale dei continenti, cambia nel tempo: durante lo sviluppo della Terra è aumentata e continuerà ad aumentare. Allo stesso tempo, le masse delle rocce silicee aumentano costantemente, sono esposte a fattori naturali e vengono distrutte.

Il futuro appartiene alle piante di tipo C4 come la canna da zucchero o il mais. Concentrano l'anidride carbonica (CO 2) nei loro tessuti, anche se il suo contenuto nell'ambiente è molto basso, grazie alla quale possono svolgere la fotosintesi

Sulla base di entrambi questi fattori, abbiamo calcolato che il periodo di tempo necessario affinché la concentrazione di anidride carbonica scenda a 10 ppm - il valore limite per le piante di tipo C4 - è significativamente più breve di quanto previsto da Caldeira e Kasting: l'intera flora scomparirà in 500, al più tardi - tra 600 milioni di anni.

Negli ultimi anni, il nostro gruppo ha sviluppato un modello dinamico che tiene conto dei processi ciclici di trasferimento del carbonio da una fonte (stoccaggio) a un'altra, che si verificano durante ogni periodo della storia della Terra. Il modello presenta gli oceani, il mantello e l’atmosfera della Terra come depositi di carbonio, nonché la biosfera e il carbonio organico (kerogene) presente nelle rocce.

Nella biosfera si distinguevano convenzionalmente tre principali forme di vita: procarioti, eucarioti unicellulari e organismi superiori. I procarioti - organismi senza un nucleo cellulare formato - includono batteri, inclusi cianobatteri fotosintetici (alghe blu-verdi), nonché archeobatteri, molti dei quali sono adattati alla vita in condizioni ambientali estreme. È noto che i procarioti furono i primi abitanti della Terra.

Ad un certo stadio dell'evoluzione apparvero gli eucarioti: organismi le cui cellule hanno un nucleo e un citoscheletro. Questi includono non solo organismi unicellulari, come l'ameba e le alghe, ma anche forme di vita multicellulari più complesse, come piante superiori, funghi e animali. Ognuna di queste tre forme di vita corrisponde apparentemente ad un certo intervallo di temperature sulla superficie terrestre in cui sono in grado di esistere e riprodursi. Più alto è l'organismo, dal punto di vista dello sviluppo evolutivo, più ristretto è l'intervallo di temperature in cui può esistere.

Conto alla rovescia

Circa 542 milioni di anni fa, all’inizio del periodo Cambriano, l’evoluzione biologica entrò nell’era del “big bang”. In soli 40 milioni di anni nacque un numero enorme di forme di vita multicellulari, si verificò una svolta nell'aumento della biomassa e apparvero i progenitori della maggior parte delle specie moderne. Molti scienziati attribuiscono questa “esplosione” della vita al fatto che il contenuto di ossigeno nell’atmosfera era sufficiente per consentire il metabolismo energetico.

Tuttavia, secondo il nostro modello geodinamico, la storia primordiale della Terra fu diversa. All'inizio del Cambriano, la superficie del pianeta si raffreddò così tanto che divenne possibile la rapida crescita di organismi multicellulari complessi. La comparsa di piante e funghi - i primi coloni dei paesaggi terrestri (Heckman et al., 2001) - a loro volta, hanno contribuito a un ulteriore raffreddamento della superficie terrestre a causa dell'aumento dei processi di alterazione degli agenti atmosferici, a seguito dei quali il gas serra anidride carbonica è stato associato ad altri elementi e rimosso dall'atmosfera. Si è quindi verificato un feedback non lineare tra clima e biosfera; per questo motivo la temperatura della superficie del pianeta scese così rapidamente che si crearono le condizioni ottimali per l'esistenza degli organismi superiori. Nonostante il nostro modello prenda in considerazione solo gli organismi che partecipano al processo di fotosintesi, da esso si possono trarre alcune conclusioni sugli animali e sugli esseri umani che dipendono dalla fotosintesi non solo indirettamente: attraverso la concentrazione di ossigeno nell'atmosfera, ma anche direttamente: attraverso le catene alimentari - e anche perché, in una certa misura, il loro sviluppo è andato parallelamente allo sviluppo delle piante.

Il nostro modello dimostra chiaramente che le tre forme di vita identificate apparivano in sequenza – una dopo l’altra – e poi coesistevano. Attualmente popolano la Terra in proporzioni approssimativamente uguali. Verrà il momento e scompariranno nell'ordine inverso rispetto alla loro apparizione. Tuttavia, a nostro avviso, è improbabile che un “collasso” su larga scala della diversità delle specie sia un’immagine speculare dell’“esplosione del Cambriano”. In ogni caso, il modello presentato non contiene il minimo indizio che in futuro ci sarà un'improvvisa estinzione degli organismi superiori. Anche un disturbo al sistema della biosfera, come un improvviso aumento della temperatura, non porta necessariamente alla distruzione universale. Il sistema è molto affidabile e si ripristinerà in breve tempo.

Tuttavia, le forme di vita superiori, in particolare le piante, prima o poi scompariranno, anche se il nostro modello migliorato consente loro di sopravvivere più a lungo rispetto al precedente. Il fatto è che il processo di alterazione biogenica si indebolisce gradualmente, poiché la produttività delle piante, cioè la capacità di produrre biomassa, diminuisce con l'aumentare della temperatura. Allo stesso tempo, nell'atmosfera rimane più anidride carbonica, che non hanno utilizzato, quindi il livello di concentrazione soglia per la fotosintesi non verrà raggiunto prima di 1,6 miliardi di anni. Tuttavia, la temperatura media della superficie terrestre aumenterà più rapidamente e raggiungerà più 30 °C – un valore critico per gli organismi superiori – tra 800-900 milioni di anni.

Pertanto, piante e animali inizieranno a estinguersi non a causa della mancanza di anidride carbonica, ma a causa del caldo. Questo vale anche per i procarioti, sebbene non siano così sensibili alle alte temperature e possano esistere abbastanza felicemente finché la temperatura media della superficie terrestre non raggiunge i 45 ° C sopra lo zero, cosa che accadrà 300 milioni di anni dopo. Tuttavia, la condanna a morte per questi organismi non sarà l'inizio del caldo (per i procarioti la temperatura critica è di più 60 ° C), ma una diminuzione della concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera. Quando scenderà ai livelli soglia tra 1,6 miliardi di anni, i cianobatteri non saranno più in grado di fotosintetizzare - e quindi la Terra - ad eccezione di un piccolo numero di microrganismi in via di estinzione che sono estremamente ben adattati a condizioni estreme - diventerà un pianeta "sterile" pianeta.

Fine dello scenario

Questi sono i risultati dei nostri calcoli. Ma le fasi che portano alla scomparsa della vita sulla Terra possono essere presentate in modo più dettagliato. In primo luogo, a causa della diminuzione della concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera, il livello di produzione di biomassa diminuirà continuamente: la ricca vegetazione diventerà rada e sotto i raggi di un sole insolitamente luminoso la superficie del pianeta diventerà calda. A poco a poco le piante saranno costrette in particolari rifugi (grotte, pianure), ma alla fine anche questi diventeranno disabitati. Le terre un tempo fertili e ricche di verde saranno inghiottite da un continuo deserto grigio-marrone.

I terreni che si sono formati ed esistono a spese delle piante subiranno una potente erosione: rapidi flussi d'acqua li laveranno via e li trasporteranno nell'oceano, lasciando dietro di sé solo rocce nude. Gli ultimi animali superiori rimasti in grado di adattarsi a condizioni di vita estreme moriranno sempre più di fame man mano che la catena alimentare collassa.

Gli organismi unicellulari sono sempre stati la forma di vita dominante sulla Terra, nonostante le loro piccole dimensioni. In assenza di organismi superiori, formazioni gelatinose e viscose di microrganismi ricopriranno le rocce con un tappeto continuo. Ma dopo centinaia di milioni di anni, a causa dell’innalzamento delle temperature, anch’essi condivideranno il destino delle piante terrestri.

La lotta per la sopravvivenza scoppierà anche nelle acque degli oceani di tutto il mondo. Le alghe e altre piante acquatiche più complesse possono vivere solo in uno strato d'acqua relativamente sottile vicino alla superficie, nel quale penetra una quantità sufficiente di luce solare. Ma lo strato d'acqua superficiale sarà offuscato da una sospensione di materia portata nell'oceano dai continenti e si riscalderà molto rapidamente. Sopravviveranno per qualche tempo solo quegli organismi che possono adattarsi alla vita a grandi profondità, nell'oscurità e sotto grande pressione, nutrendosi di materia organica sedimentata.

Un ulteriore fattore che contribuirà alla diminuzione della massa delle alghe sarà l'esaurimento delle riserve minerali, in particolare fosfati e nitrati, necessari per la loro crescita. Attualmente, i minerali essenziali entrano nell’acqua (portati in mare dai fiumi) dalle piante terrestri in decomposizione e dall’erosione dei suoli, ma verrà il momento in cui le piante terrestri moriranno e i suoli verranno spazzati via.

Ad un certo punto, lo strato superiore dell’acqua nell’oceano si riscalderà a tal punto che le alghe eucariotiche rimanenti, sopravvissute nonostante la mancanza di minerali, moriranno. Ciò condannerà anche quelle forme di vita che direttamente o indirettamente si nutrivano di queste alghe.

Per salare deserti e oceani di magma

Tra circa 1,3 miliardi di anni, sulla superficie dei continenti e degli oceani vivranno solo i procarioti primitivi unicellulari. L’unico luogo in cui rimarranno temperature accettabili per gli organismi superiori saranno le profondità oceaniche. Forse lì sopravvivranno diverse specie di organismi capaci di nutrirsi di batteri, ma questo darà alla vita un'ultima tregua.

A causa dell'intensa erosione, le superfici in rilievo dei continenti diventeranno completamente piatte. Tra circa 1,6 miliardi di anni, la temperatura media sulla Terra salirà fino a più 60-70°C, e il livello di anidride carbonica nell’atmosfera e poi negli oceani diminuirà. In tali condizioni (probabilmente a causa della chemiosintesi), solo poche specie di microrganismi che possono tollerare temperature estremamente elevate e l'assenza di CO 2 o luce solare possono sopravvivere.

Tra circa 1,3 miliardi di anni sulla superficie dei continenti e degli oceani vivranno solo organismi unicellulari primitivi e alla Vita sarà data l’ultima tregua...

Tuttavia, presto gli oceani poco profondi e caldi, che a quel punto occuperanno un'area enorme, inizieranno ad evaporare. L'umidità dell'aria aumenterà costantemente; Va tenuto presente che il vapore acqueo è un gas serra molto “efficace”. Gli intensi fenomeni serra continueranno fino a quando gli oceani non si prosciugheranno completamente, lasciando dietro di sé gigantesche saline. La temperatura raggiungerà già circa 250°C sopra lo zero. Alcuni microrganismi unici potrebbero essere in grado di adattarsi a questo tipo di inferno caldo, ma non alla mancanza d’acqua: quando l’acqua negli oceani evaporerà, la vita sulla Terra scomparirà.

Mentre la superficie del nostro pianeta si riscalda, il suo interno continuerà a raffreddarsi, di conseguenza l'attività tettonica inizierà a indebolirsi e l'attività vulcanica si estinguerà. Alla fine, la “deriva” dei continenti si fermerà perché il fondale oceanico, che diventerà troppo secco e rigido, non sarà in grado di deformarsi e “scivolare” sotto le placche continentali. L'anidride carbonica, ancora rilasciata in piccole quantità dal mantello, si accumulerà nell'atmosfera, contribuendo ad aumentare l'effetto serra creato dal vapore acqueo. La temperatura inizierà a salire ancora più velocemente.

CENTO MILIONI DI ANNI PER L'UMANITÀ
N. L. Dobretsov, accademico dell'Accademia russa delle scienze, dottore in geografia Sc., presidente della sezione siberiana dell'Accademia russa delle scienze La previsione del lontano futuro del nostro pianeta, basata sui risultati di uno studio di un modello sistemico della Terra abbastanza complesso e plausibile, presentato dai nostri colleghi tedeschi, è forse una delle più conosciute.
Tuttavia bisogna tenere presente che in ogni caso tutte queste previsioni sono ancora molto approssimative. Per ovvi motivi, i modelli utilizzati potrebbero non tenere conto di molti fattori importanti.
Ad esempio, il modello presentato non tiene conto di un'altra potenziale fonte di carbonio: il metano, le cui riserve sono contenute nei gas idrati, una sorta di gas in scatola. Ma a giudicare dai dati più recenti, queste riserve sono enormi e superano i volumi delle riserve accertate di carbone, petrolio e gas messe insieme.
Il kerogene, cioè il carbonio contenuto nel combustibile organico, durante l'ossidazione può “consumare” tutto l'ossigeno libero. Questo processo può potenziare o mitigare l’effetto serra: tutto dipende dal ritmo e dalla “chimica” delle trasformazioni che avverranno.
Nel modello presentato, anche la storia precedente degli esseri viventi è abbastanza semplificata, riguardante l'aspetto e la relazione di diverse forme di vita: procarioti, eucarioti, organismi superiori. Naturalmente in realtà la situazione è più complessa. Ad esempio, la diminuzione della temperatura superficiale indicata nel grafico è stata effettivamente notata nel Vendiano, circa 700 milioni di anni fa, quando si verificò una grave glaciazione e gli organismi multicellulari apparvero apparentemente molto prima.
Al confine del Paleozoico, cioè circa 500 milioni di anni fa, furono osservati ulteriori balzi evolutivi nello sviluppo degli organismi superiori, espressi nella comparsa dello scheletro, di nuovi organi riproduttivi, ecc. Tuttavia, tutte le previsioni riguardanti la scomparsa degli organismi superiori le piante e altri organismi futuri, realizzati sulla base di questo modello di sistema, sono abbastanza plausibili. Ma in realtà, ovviamente, ciò che ci preoccupa di più sono le previsioni riguardanti il ​​futuro dell’umanità stessa. La storia naturale dell'uomo, cioè degli ominidi, risale a circa 5-7 milioni di anni fa.
Secondo il modello, l’umanità può sopravvivere per almeno altri 100 milioni di anni se non si fa del male.
Questa è una prognosi molto favorevole.
In generale, i risultati dello studio del modello sistemico del nostro pianeta, sebbene per molti aspetti approssimativi, portano a una serie di riflessioni. Naturalmente interesseranno tutti coloro che non sono indifferenti alle questioni dell'origine della vita, dell'evoluzione e del futuro della nostra biosfera.

Negli strati superiori dell'atmosfera, sotto l'influenza della potente radiazione solare, le molecole d'acqua si decompongono in idrogeno e ossigeno. L’idrogeno “andrà” nello spazio, poiché la gravità terrestre non sarà in grado di trattenerlo sulla superficie terrestre; l'ossigeno ossiderà il ferro presente nelle rocce, facendo diventare rosso il nostro pianeta, come Marte. Tra 3,5-6 miliardi di anni, la Terra potrebbe riscaldarsi così tanto che anche le rocce cominceranno a sciogliersi: quando la temperatura superficiale supererà i 1.000°C, sul pianeta si formeranno oceani di magma.

Durante la trasformazione del Sole in una gigante rossa, il raggio della nostra stella tra circa 7,8 miliardi di anni sarà uguale al raggio dell'orbita moderna della Terra. Se inghiottirà la Terra, come in precedenza ha inghiottito Mercurio e Venere, rimane una questione aperta.

Un forte “vento solare” farà sì che il Sole perda una parte significativa della sua massa e, di conseguenza, della sua forza gravitazionale, quindi la Terra potrà allontanarsi da esso ad una distanza quasi doppia rispetto a quella attuale. E nessuno può nemmeno immaginare come sarà il nostro pianeta natale allora...

Marte è rosso. La luna è grigio cenere. Saturno è giallo. Il sole è di un bianco accecante. Ma il nostro pianeta, anche se lo guardiamo dalle profondità dello spazio, anche se ci alziamo leggermente sopra l'atmosfera, in un'orbita terrestre bassa o se voliamo verso i bordi esterni del sistema solare, il nostro pianeta è blu. Perché? Cosa la rende blu? Ovviamente non tutto il pianeta è blu. Le nuvole sono bianche, riflettono il bianco, la luce solare diretta allo spettatore dall'alto. Il ghiaccio, ad esempio ai poli polari, è bianco per lo stesso motivo. I continenti sono marroni o verdi se visti da lontano, a seconda del periodo dell'anno, della topografia e della vegetazione.

Da ciò si può trarre una conclusione importante: la terra è blu non perché il cielo è blu. Se così fosse, tutta la luce riflessa dalla superficie sarebbe blu, ma noi non lo osserviamo. Ma c’è un indizio lasciato dalle parti veramente blu del pianeta: i mari e gli oceani della Terra. La tonalità di blu dell'acqua dipende dalla sua profondità. Se osservi attentamente l'immagine qui sotto, puoi vedere che le regioni d'acqua che incorniciano i continenti (lungo le piattaforme continentali) sono di una tonalità di blu più chiara rispetto alle aree profonde e scure dell'oceano.

Potresti aver sentito che l'oceano è blu perché il cielo è blu e l'acqua riflette il cielo. Il cielo è azzurro, questo è certo. E il cielo è blu perché la nostra atmosfera disperde la luce blu (lunghezza d’onda più corta) in modo più efficiente della luce rossa (lunghezza d’onda più lunga). Da qui:

• Il cielo appare blu durante il giorno perché la luce a lunghezza d'onda corta che entra nell'atmosfera è diffusa in tutte le direzioni e ai nostri occhi arriva una quantità maggiore di "blu" rispetto al resto.
• Il Sole e la Luna appaiono rossi all'alba e al tramonto perché la luce blu passa attraverso spessi strati dell'atmosfera e viene dispersa, lasciando per lo più una ricca luce rossa che colpisce i nostri occhi.
• La Luna appare rossa durante un'eclissi lunare totale: la luce rossa che attraversa la nostra atmosfera colpirà la superficie lunare, mentre la luce blu verrà facilmente dispersa.

Ma se la spiegazione fosse che l’oceano riflette il cielo, non vedremmo queste sfumature di blu quando guardassimo le acque più profonde. Infatti, se doveste scattare una foto sott'acqua alla luce naturale, senza fonti luminose aggiuntive, vedreste – anche alla profondità più modesta – che tutto ha una tinta bluastra.

Vedete, l'oceano è costituito da molecole d'acqua e l'acqua, come tutte le molecole, assorbe selettivamente la luce di determinate lunghezze d'onda. Il modo più semplice per l'acqua di assorbire la luce infrarossa, ultravioletta e rossa. Ciò significa che se metti la testa nell'acqua, anche a profondità modeste, sarai protetto dal Sole, dalle radiazioni ultraviolette e tutto apparirà blu: la luce rossa sarà esclusa.

Immergiti più in profondità e quello arancione scomparirà.

Ancora più in basso: giallo, verde, viola.

Dopo aver immerso molti chilometri, scopriremo che anche quello blu è scomparso, anche se sarà l'ultimo a scomparire.

Questo è il motivo per cui le profondità dell'oceano sono blu scuro: tutte le altre lunghezze d'onda vengono assorbite, ma il blu stesso ha la più alta probabilità di essere riflesso e rimandato nell'Universo. Per lo stesso motivo, se la Terra fosse completamente ricoperta dall’oceano, solo l’11% della luce solare visibile verrebbe riflessa: l’oceano è eccellente nell’assorbire la luce solare.

Poiché il 70% della superficie terrestre è coperta da oceani, e la maggior parte è costituita da oceani profondi, il nostro mondo appare blu da lontano.

Urano e Nettuno, gli altri due mondi blu del sistema solare, hanno atmosfere composte principalmente da idrogeno, elio e metano. (Nettuno è più ricco di ghiaccio e ha una più ampia varietà di componenti, quindi una tonalità diversa). In concentrazioni sufficientemente elevate, il metano assorbe la luce rossa leggermente meglio e riflette la luce blu leggermente meglio rispetto ad altre lunghezze d’onda, mentre l’idrogeno e l’elio sono praticamente trasparenti a tutte le frequenze della luce visibile. Nel caso dei giganti del gas blu, il colore del cielo conta davvero.

Ma sulla Terra? La nostra atmosfera è abbastanza sottile da non influenzare in alcun modo il colore del pianeta. Il cielo e l'oceano non sono blu a causa dei riflessi; sono azzurri, azzurri, ma ciascuno secondo la propria volontà. Se rimuovi gli oceani, una persona sulla superficie vedrà ancora un cielo blu, e se rimuovi il nostro cielo (e lasci ancora inspiegabilmente acqua liquida sulla superficie), anche il nostro pianeta rimarrà blu.

Guida al controllo dell'astronave Terra Fuller Richard Buckminster

Astronave Terra

Astronave Terra

La nostra piccola astronave Terra ha solo 8.000 miglia di diametro e rappresenta solo una piccola porzione dello spazio infinito dell'universo. La stella più vicina a noi è la nostra nave cisterna di energia: il Sole è a 92 milioni di miglia di distanza. E la stella vicina è centomila volte più lontana. La luce impiega circa 4 anni e 4 mesi dal Sole (la nostra nave fonte di energia) per raggiungere la Terra. Questo è un esempio delle nostre distanze di volo. La nostra piccola astronave Terra si sta ora muovendo a 60mila miglia all'ora attorno al sole e ruotando in modo assialsimmetrico. Se contiamo in base alla latitudine alla quale si trova Washington, ciò aggiunge circa mille miglia all'ora al nostro movimento. Ogni minuto ruotiamo simultaneamente per cento miglia e orbitiamo per mille miglia. Se dovessimo lanciare le nostre capsule spaziali a 15 miglia all’ora, l’accelerazione aggiuntiva di cui le capsule avrebbero bisogno per orbitare attorno allo Space Shuttle Terra dovrebbe essere solo un quarto della velocità della Terra stessa. L'astronave Terra è stata creata e progettata in modo così insolito che, per quanto ne sappiamo, le persone sono a bordo da due milioni di anni e non hanno ancora idea di trovarsi su un'astronave. Inoltre, la nostra navicella spaziale è stata progettata in modo così superbo che ha a bordo tutte le capacità per la rinascita della vita, indipendentemente dai vari eventi e dall’entropia, a causa della quale tutti i sistemi viventi possono perdere energia. Ecco perché riceviamo energia per la continuazione biologica della vita da un'altra astronave, il Sole.

Il nostro sole si muove con noi nel sistema galattico a una distanza tale che possiamo ricevere la quantità di radiazioni necessaria per sostenere la vita senza esaurirci. L'intera struttura dell'astronave “Terra” e dei suoi passeggeri viventi è così pensata e creata che la fascia di Van Allen (la cintura di radiazioni terrestre), della cui esistenza fino a ieri non sospettavamo nemmeno, è in grado di filtrare le radiazioni del Sole e altre stelle. La cintura di Van Allen è così potente che, se mancasse, qualsiasi radiazione raggiungerebbe la superficie terrestre in una concentrazione così elevata da ucciderci. L'astronave Terra è costruita in modo tale da poter utilizzare in sicurezza l'energia ricevuta da qualsiasi altra stella. Parte della nave è realizzata in modo che la vita biologica (vegetazione terrestre e alghe nell'oceano) possa essere mantenuta attraverso la fotosintesi, consumando energia solare nelle quantità richieste.

Ma non possiamo usare tutte le piante come cibo. In realtà possiamo mangiare solo una piccola parte di tutta la vegetazione. Non possiamo mangiare, ad esempio, la corteccia degli alberi o le foglie dell'erba. Ma ci sono molti animali sul pianeta che possono facilmente nutrirsi di questo. Consumiamo l'energia destinata a noi attraverso il latte e la carne degli animali. Gli animali mangiano le piante, ma noi non ci permettiamo di consumare i tanti frutti, semi e petali di piante che esistono sul pianeta. Tuttavia, grazie alla genetica, abbiamo imparato a coltivare tutti gli alimenti vegetali adatti a noi.

Ci sono state dotate anche l'intelligenza e l'intuito, grazie alle quali abbiamo potuto scoprire geni, globuli rossi, DNA e altri elementi fondamentali attraverso i quali viene controllato il nostro sistema vitale. Tutto questo, insieme agli elementi chimici e all'energia nucleare, fa parte dell'esclusiva Astronave Terra, delle sue attrezzature, dei passeggeri e dei sistemi di supporto interni. Come vedremo più avanti, è paradossale, ma strategicamente comprensibile, il motivo per cui fino ad oggi abbiamo abusato, abusato e inquinato questo eccezionale sistema chimico ed energetico per poi far rivivere con successo tutti i tipi di vita su di esso.

Ciò che trovo particolarmente interessante è il fatto che la nostra astronave è un veicolo meccanico, proprio come un'automobile. Se hai un'auto, capisci che devi riempirla di benzina o gas, versare acqua nel radiatore e generalmente monitorarne le condizioni. Inizi effettivamente a capire il significato del dispositivo termodinamico. Sai che devi mantenere il tuo dispositivo in condizioni di funzionamento adeguate, altrimenti si romperà e smetterà di funzionare. Fino a poco tempo fa, non percepivamo la nostra astronave Terra come un meccanismo che avrebbe funzionato correttamente solo se adeguatamente mantenuto.

Oggi, uno dei fatti più importanti dell'Astronave Terra è la mancanza di istruzioni per il suo funzionamento. Mi sembra significativo che la nostra nave non sia arrivata con le istruzioni su come utilizzarla con successo. Considerando quanta attenzione è stata posta nella realizzazione di tutti i dettagli della nostra nave, non è un caso che non sia stata inclusa con essa. La mancanza di istruzioni ci spinge a comprendere che esistono due tipi di bacche rosse: bacche rosse che possiamo mangiare e bacche rosse che possono ucciderci. Quindi, a causa della mancanza di istruzione, siamo stati costretti a usare l'intelligenza, che è il nostro principale vantaggio; e progettare esperimenti scientifici e interpretare correttamente le scoperte sperimentali. A causa della mancanza di guida manuale, abbiamo imparato ad anticipare le conseguenze di un numero crescente di mezzi alternativi di sopravvivenza e di crescita fisica e metafisica.

È ovvio che qualsiasi organismo, appena nato, è indifeso. I bambini umani rimangono in uno stato di impotenza per un periodo piuttosto lungo rispetto ai neonati di altri organismi viventi. Apparentemente, questo era implicito nell'invenzione chiamata "uomo": aveva bisogno di aiuto durante diverse fasi antropologiche e poi, quando divenne più indipendente, scoprì una serie di principi e leggi fisici e risorse apparentemente invisibili che esistono nell'universo. Tutto ciò avrebbe dovuto essergli utile per aumentare la sua conoscenza sul prolungamento e il mantenimento della vita.

Direi che tutta la ricchezza che è stata inventata e messa nella progettazione dell’Astronave Terra è stata un fattore di sicurezza. La sicurezza ha permesso all'uomo di rimanere nell'ignoranza per molto tempo, finché non ha avuto sufficiente esperienza per formare un sistema di principi in grado di mantenere un equilibrio tra consumo energetico e ambiente. La mancanza di indicazioni su come controllare l'astronave Terra e i sistemi che supportano la vita e la riproduzione su di essa hanno costretto una persona dotata di intelligenza a riconoscere le sue capacità fondamentali e più importanti. L'intelletto doveva rivolgersi all'esperienza. L'analisi della conoscenza e dell'esperienza acquisita in passato ha permesso a una persona di realizzare e formulare principi di base, costituiti sia da casi speciali che da eventi del tutto ovvi. L'applicazione oggettiva di questi principi generali nella ristrutturazione delle risorse fisiche dell'ambiente può portare l'umanità a essere in grado di far fronte a problemi più grandi in tutto l'universo.

Quando visualizzi l'intero diagramma, puoi vedere che molto tempo fa, un uomo si fece strada attraverso la foresta (come avremmo potuto fare tu ed io), cercando di trovare il percorso più breve nella direzione necessaria. Sulla sua strada incontrò alberi caduti. Si arrampicò su questi alberi caduti e all'improvviso si rese conto che, nonostante la sua stabilità, uno degli alberi ondeggiava leggermente. Un'estremità di quest'albero si trovava sopra il secondo albero e l'altra estremità si trovava sotto il terzo. Oscillando, l'uomo vide sorgere il terzo albero. Gli sembrava incredibile. Poi ha provato a sollevare lui stesso il terzo albero, ma non ci è riuscito. Poi l'uomo salì di nuovo sul primo albero, cercando allo stesso tempo di scuoterlo, e, proprio come nel primo caso, anche il terzo albero, più grande, si alzò di nuovo. Sono sicuro che la prima persona, dopo aver fatto tutto questo, ha pensato che davanti a sé ci fosse un albero magico. Potrebbe anche averlo portato a casa con sé e averlo installato come primo totem. Molto probabilmente, ciò è accaduto molto prima che l'uomo sapesse che qualsiasi albero forte poteva essere sollevato in questo modo: è così che è emerso uno dei principi fondamentali dell'azione della leva, basato sulla generalizzazione di tutti i "casi speciali" di scoperte inaspettate di successo. Una volta che una persona imparava a generalizzare le leggi fondamentali della fisica, era in grado di usare il proprio intelletto in modo efficace.

Nel momento in cui una persona si rende conto che qualsiasi albero può essere utilizzato come braccio di leva, le sue capacità intellettuali aumentano. L'individuo è stato liberato dai pregiudizi e dalla superstizione attraverso l'intelligenza, che ha aumentato la sua capacità di sopravvivere milioni di volte. Grazie ai principi su cui si basa l'azione della leva, l'uomo ha inventato gli ingranaggi, le pulegge, i transistor, ecc. Questo, infatti, ha permesso di fare di più con meno sforzo. Questo potrebbe essere stato un progresso intellettuale nella storia della sopravvivenza umana, così come un successo ottenuto attraverso una percezione metafisica dei principi fondamentali che possono essere utilizzati dall’uomo.

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