5 миллиардов лет — осадки в виде солнечного ветра, жара, смерть

Человечество застало звезду под названием Солнце в довольно зрелом возрасте, как раз посередине её жизненного цикла. Сейчас оно более менее стабильно, не меняется в размерах и светит с одной и той же мощностью. Благодаря данным наблюдений за похожими звёздами, а также физическим моделям, мы можем с довольно высокой точностью сказать, что было в начале и что будет в конце.

Сейчас Солнце находится в стадии "сжигания" водорода, когда вся его энергия происходит от сливания атомов водорода в атомы гелия. Эта стадия длится уже 4,5 млрд лет и продолжится ещё примерно 5 млрд. 

Солнце (несмотря на то что его относят к обидному классу "жёлтые карлики") достаточно велико, чтобы потом, когда водород закончится, перейти в более мощную фазу — выгорание гелия, на этот раз с образованием углерода.

И можно с уверенностью сказать, что эта стадия будет иметь катастрофические последствия для внутренних планет. За счёт более активных реакций Солнце будет становиться всё больше и больше, превращаясь в пульсирующий красный гигант. Оно поглотит Меркурий и Венеру, увеличив свой диаметр в сто раз, примерно до орбиты Земли.

По одному сценарию Солнце просто уничтожит Землю, которая испарится в раскалённой солнечной атмосфере. По другому, более "оптимистичному" сценарию Солнце выбросит более трети своей массы в виде солнечного ветра, и за счёт потери массы отпустит Землю на удалённую орбиту. Тогда Земля превратится в бесплодную обожжённую головёшку, продолжающую вращаться вокруг Солнца.

2 миллиарда лет — Пустыня

В самом начале, 4,5 млрд лет назад, мощность Солнца составляла 70% от современного, 2,5 млрд лет назад — 85%. Продолжая этот график, через пару миллиардов лет мы достигнем некой критической точки. К примеру, сравнительно небольшой Марс прошёл её ещё раньше, потеряв всю жидкость со своей поверхности, и нашу планету ждёт похожая участь. 

Какое то время, возможно много сотен миллионов лет, обратные связи Земли сумеют смягчать это воздействие. Чем больше тепловой энергии, тем интенсивнее испарение, следовательно, увеличение облачности, что способствует отражению света обратно в космос.

Увеличение тепловой энергии означает ускоренное выветривание пород, усиленное поглощение углекислого газа и снижение уровня парниковых газов. Таким образом, отрицательные обратные связи довольно долго будут сохранять условия для поддержания жизни на Земле.

В любом случае, через миллиард лет океаны начнут испаряться с катастрофической скоростью и атмосфера превратится в бесконечную парилку. Исчезнут ледники и заснеженные вершины гор, и даже полюса станут подобны тропиками. В таких условиях многие формы жизни всё смогут существовать, однако по мере дальнейшего разогрева, ещё примерно через миллиард лет, водород из атмосферы полностью испарится в космос и планета окончательно высохнет. В таких условиях выжить смогут только бактерии.

250 миллионов лет — Новые континенты

Одно из самых удивительных открытий 20-го века — тектоника, то есть движение континентов. Разница температур между внутренностями планеты и её поверхностью порождает гигантские конвективные ячейки:

Круговорот расплавленной породы двигает литосферные плиты со скоростью несколько сантиметров в год. За миллион лет континенты сдвигаются в среднем на 20-50 км, что уже довольно много. Анализируя состав и возраст океанского дна, а также геологических пород на пограничных областях учёные получили очень точную карту движений плит в прошлом:

Зная скорость и направление движения мы получим примерно такую картину на ближайшее будущее:

— атлантический океан расширится на несколько сотен километров, Тихий океан сузится на столько же,

— Австралия сдвинется на север к Азии, туда же двинется Антарктида,

— Африка столкнётся с южной Европой, сомкнув средиземное море и воздвигнув на месте столкновения горный хребет размером с Гималаи.

Однако чем дальше в будущее, тем больше неопределённости. Одно можно сказать точно — в итоге все материки сольются в один. Чтобы потом снова разбежаться. Собственно, такие события происходили в истории планеты не раз и не два. И именно это отличает Землю от других твёрдых планет солнечной системы, которые свою тектонику по той или иной причине потеряли. С этой точки зрения они "умерли", навсегда застыв в истории. Только космические катастрофы смогут кардинально изменить их облик.

Через 250 млн лет география Земли значительно изменится, и всё же она будет отражать прошлое. В местах столкновения континентов воздвигнутся горные хребты, произойдут перемены в климате и растительности, а также будут иметь место колебания уровней кислорода и углекислого газа в атмосфере. Эти изменения будут повторять в течение всей истории Земли.

50 млн лет — осадки в виде астероидов

Вероятность погибнуть от астероида – что-то около 75 000 000 к 1. Статистически вероятность смерти от удара молнии или от цунами в тысячу раз выше. Но в этих цифрах есть подвох. Как правило, молния убивает примерно 60 раз в год по одному человеку. В отличие от этого столкновение с астероидом, возможно, убивает по одному человеку за несколько тысяч лет (в этом году как раз был случай). Но в один далеко не прекрасный день скромный удар может уничтожить вообще всех.

Велика вероятность того, что нам не о чем беспокоиться, да и сотням последующих поколений тоже. Но можно не сомневаться в том, что однажды произойдет крупная катастрофа вроде той, что настигла динозавров. В грядущие 50 млн лет Земле предстоит пережить такой удар, возможно, даже не один. Это всего лишь вопрос времени и стечения обстоятельств.

Почти ежегодно на Землю падают обломки около 10 м в диаметре. Благодаря тормозящему эффекту атмосферы большинство таких снарядов взрывается и распадается на мелкие части еще до соприкосновения с поверхностью. Но объекты диаметром 30 и более метров, встречи с которыми происходят примерно раз в тысячу лет, приводят к значительным разрушениям в местах падения: в июне 1908 г. такое тело рухнуло в тайге поблизости от реки Подкаменная Тунгуска в России.

Очень опасные, диаметром около километра, каменные объекты падают на Землю примерно раз в полмиллиона лет, а астероиды в пять и более километров могут упасть на Землю примерно раз в 10 млн лет.

Последствия таких столкновений зависят от размера астероида и местности падения. Пятнадцатикилометровый валун опустошит планету, где бы он ни упал. (Например, "динозавровый" астероид был, по расчетам, около 10 км в поперечнике.) Если 15-километровый камушек обрушится в океан – 70 % вероятности, с учетом соотношения площадей воды и суши, – то почти все горы на земном шаре, кроме самых высоких, будут снесены разрушительными волнами. Исчезнет все, что находится ниже 1000 м над уровнем моря.

Если астероид такого размера рухнет на сушу, разрушение будет более локальным. Будет уничтожено все в радиусе двух-трех тысяч километров, а по всему материку, который окажется несчастливой мишенью, пронесутся опустошительные пожары. Какое-то время удаленные от удара местности смогут избежать последствий падения, но такой удар взметнет в воздух безмерное количество пыли от разрушенных камней и почвы, на годы засорив атмосферу пыльными облаками, отражающими солнечный свет. Фотосинтез практически сойдет на нет. Растительность погибнет, и пищевая цепь прервется. Часть человечества может выжить в этой катастрофе, но цивилизация в том виде, в каком мы ее знаем, будет уничтожена.

Мелкие объекты вызовут менее разрушительные последствия, но любой астероид более сотни метров в диаметре, рухнет ли он на сушу или в море, вызовет стихийное бедствие страшнее тех, что нам известны.

1 млн лет — колебания уровня океана

Во многих отношениях через миллион лет Земля не так уж значительно изменится. Конечно, сместятся континенты, но не больше чем на 45–60 км от нынешнего расположения. Солнце будет светить по-прежнему, всходя каждые двадцать четыре часа, и Луна будет совершать оборот вокруг Земли примерно за один месяц.

Но кое-что изменится весьма основательно. Во многих точках земного шара необратимые геологические процессы преобразуют ландшафт. Особенно заметно изменятся уязвимые очертания берегов океана. Многие скальные ландшафты полностью выветрятся, превратившись в пляжи, ведь прямо сейчас они убывают со скоростью 30 см в год.

В других местах наоборот, земельные породы будут только прибывать. Действующий подводный вулкан неподалеку от юго-восточного побережья самого крупного из Гавайских островов поднялся уже выше 3000 м (хотя по-прежнему покрыт водой) и с каждым годом прибавляет в росте. Через миллион лет из океанских волн поднимется новый остров, уже получивший название Лоихи. В то же время потухшие вулканические острова к северо-западу, включая Мауи, Оаху и Кауаи, соответственно уменьшатся под воздействием ветра и океанских волн.

Что касается волн, специалисты, исследующие горные породы на предмет будущих изменений, приходят к выводу, что самым активным фактором в изменении географии Земли станет наступление и отступление океана. Изменение скорости вулканизма будет сказываться очень и очень долго, в зависимости от того, насколько больше или меньше лавы будет застывать на океанском дне. Уровень моря может значительно понижаться в периоды затишья вулканической деятельности, когда придонные скалы остывают и успокаиваются: как полагают ученые, именно это и вызвало резкое понижение уровня моря непосредственно перед мезозойским вымиранием.

Миллион лет – это десятки тысяч поколений в жизни человечества, что в сотни раз превышает всю предыдущую человеческую историю. Если человек выживет как вид, то Земля может претерпеть изменения также и в результате нашей прогрессирующей технологической активности, причем такие, что трудно даже себе представить. Но если человечество вымрет, то Земля останется примерно такой же, как теперь. На суше и в море будет продолжаться жизнь — совместная эволюция геосферы и биосферы быстро восстановит доиндустриальное равновесие.