زمین تا چند مدت دیگر قادر به حفظ حیات خواهد بود؟

[آیدا.ف]

هر چه سن خورشید بالاتر می‌رود، گسیل ِ نور و تابش هم در هر ۱۱۰ میلیون سال تقریبا ۱٪ افزایش می‌یابد. در نتیجه، دمای جهان روی زمین افزایش می‌یابد. دماهای بالاتر منجر به تبخیر بیشتر اقیانوس‌های زمین می‌شود و وجود آب بیشتر در اتمسفر، فرسایش سنگ را تسریع می‌دهد. هوازدگی و فرسایش، مقادیر زیادی دی اکسید کربن در رسوبات دریایی را به هم پیوند می‌دهد. این رسوبات در جبه‌ی زمین فرورانده می‌شوند، در آنجا ذوب می‌شوند و فعالیت آتشفشانی را تشدید می‌کنند، و بنابراین دی اکسید کربن ذخیره شده به اتمسفر زمین بازمی‌گردد. این چرخه در چند میلیارد سال گذشته، دمای سطح زمین را منظم و تثبیت کرده است و زمین هرگز برای آب مایع، که پیش‌نیاز حیات است، بیش از حد گرم یا بیش از حد سرد نبوده است.

در نهایت، وقتی انرژی زمین تمام شود و فرسایش پیروز شود، تکتونیک صفحه‌ای متوقف می‌شود. در رسوبات کف اقیانوس‌های زمین، دی اکسید کربن بیشتر و بیشتری ذخیره خواهد شد. در حدود یک میلیارد سال، غلظت دی اکسید کربن در اتمسفر زمین برای حفظ گیاهان یا دیگر موجودات زنده‌ی نورگرا، بسیار کم خواهد شد. بدون گیاهان، حیوانات بالاتر هم زود یا دیر هیچ غذایی ندارند و از گرسنگی خواهند مرد. بدون دی اکسید کربن، اتمسفر زمین هم این گاز مهم برای تنظیم دما را از دست خواهد داد. نوساناتی قوی رخ خواهد داد و در نهایت، دما به زیر نقطه‌ی انجماد آب افت خواهد کرد. زمین به سیاره‌ای یخی مانند برخی قمرهای امروزی در منظومه‌ی شمسی ما، تبدیل خواهد شد.

شاید میکروارگانیسم‌ها هنوز وجود داشته باشند و از واکنش‌های شیمیایی آخرین چشمه‌های آب گرم فعال در زیر یخ تغذیه کنند یا در زیستگاه‌های زیرزمینی، مانند غارها و شکاف‌های موجود در سنگ، زنده بمانند. از آنجایی که میکروب‌ها اولین موجودات زنده روی زمین بودند، که حدودا چهار میلیارد سال پیش ظاهر شده‌اند، آخرین بازماندگان هم خواهند بود. در یک یا دو میلیارد سال آینده، خورشید آن قدر داغ خواهد شد که تمام یخ‌های زمین دوباره ذوب می‌شود و اقیانوس‌های جوشان و اتمسفری متشکل از عمدتا بخار آب تشکیل می‌شود. برخی اکستریموفیل‌ها می‌توانند در آب داغ با دمای ۸۰ تا ۱۱۵ سانتی‌گراد هم زنده بمانند و برای مدت زمان معینی، آخرین اقیانوس‌های روی زمین با میکروب‌های سازگار با دمای بالا ادامه خواهند داد.

وقتی خورشید ظرف دو میلیارد سال حتی داغ‌تر شود، تمام آب‌های روی زمین هم در نهایت تبخیر می‌شود و برای همیشه به فضا می‌رود. سطح به بیابان خشک بیش از حد گرم و غیر قابل سکونت برای زندگی، تبدیل خواهد شد. درون زمین، که اکنون کاملا جامد و غیرفعال است، آن قدر سرد خواهد شد که نمی‌تواند انرژی یا مواد مغذی برای آخرین اشکال زنده‌ی موجود پنهان شده در زیر زمین تامین کند. غیرمحتمل به نظر می‌رسد که هرگونه میکروارگانیسمی، حتی اکستریموفیل‌ها، بتوانند در این نقطه از تاریخ زمین زنده بمانند.