Традиційно в науковому світі вважалося, що клімат планет земного типу — включаючи нашу — володіє «вбудованим термостатом» або, як його ще називають, «вуглецевим кондиціонером». Коли на планеті холодно, вуглекислий газ слабо зв’язується гірськими породами (швидкість хімічних реакцій зв’язування со2 базальтами падає). За рахунок цього головний парниковий газ накопичується в атмосфері, і температура знову зростає. Коли на землі жарко, швидкість зв’язування вуглекислого газу різко прискорюється, його концентрація в повітрі знижується, чому парниковий ефект падає – і знижує температуру на планеті.
Робін уордсворт (robin wordsworth), автор нової роботи, спрямованої на публікацію в the astrophysical journal letters, вирішив перевірити, чи сумісна гіпотеза вуглецевого кондиціонера, нібито автоматично стабілізуючого клімат землі, з останніми даними про клімат нашої планети в минулому. Для цього він розрахував, наскільки часто природні періодичні коливання рівня со2 в земному повітрі здатні привести до виникнення стану «земля-сніжок». Так називають фазу повного і постійного заледеніння планети, включаючи екваторіальну зону. Для землі воно настає при + 7 °c. Сьогодні середня температура на планеті + 15, а в останній пік заледеніння, 20 тисяч років тому, опускалася до +9-10 °c.
Автор веде детальні розрахунки того, як буде змінюватися температура на моделюється землі при коливаннях рівня со2, виявлених з аналізу древніх порід. Вийшло, що при серйозному похолоданні океани планети починають активно поглинати вуглекислий газ, знижуючи парниковий ефект і посилюючи похолодання. Виходить, при постійному рівні сонячного випромінювання планета повинна впадати в стан повного заледеніння вже через 300 мільйонів років.
Коли дослідник ввів в розрахунки той факт, що випромінювання сонця з часом збільшується, то швидкість настання повного заледеніння несподівано не зменшилася. Виявилося, у міру зростання світності сонця схильність планет земного типу до зледеніння не знижується. Вся справа в наступному: лід так добре відображає сонячне випромінювання, що спостерігається підвищення світності зірки не може помітно знизити шанси її планети на глобальне заледеніння.
ідея про вуглецевий термостат, стабілізуючий клімат землі, може виявитися оптимістичною помилкою / © wikimedia commons
Дослідник приходить до висновку, що його моделювання передбачає: “історично спостерігалися рівнів коливань со2<...>в найближчі сотні мільйонів років вистачить для переходу планети в стан “землі-сніжка””.
Автор зазначає, що це самий загальний опис процесу. Насправді такий сценарій – при відсутності антропогенного впливу на клімат-може реалізуватися і швидше. Уордсворт нагадує, що останньому піку заледеніння (20 тисяч років тому) не вистачило буквально лічених градусів, щоб почати невпинний рух льодовиків до екватора. Моделювання показує, що практично всі екзопланети земного типу, що обертаються навколо зірок класу сонця, повинні часто впадати в стан “землі-сніжка”.
Виходячи з наявних на сьогодні даних, такий стан веде до загибелі всіх наземних видів багатоклітинних. Якщо розрахунки вченого вірні, виходить, планети земного типу мають не “вбудованим термостатом”, а вбудованим механізмом періодичного знищення всієї складної наземного життя. Це може прояснювати причини парадоксу ціолковського-фермі-того, що при дуже великій кількості зірок і планет у всесвіті немає ніяких ознак позаземних цивілізацій. Ймовірність виникнення цивілізації буде значно знижена, якщо біологічна еволюція складних видів періодично “обнуляється”, стираючи всі розумні види до того, як вони зможуть вплинути на клімат і врятувати себе від його коливань.
