Обычно конец обитаемой Земли связывают с моментом, когда Солнце станет красным гигантом

Обычно конец обитаемой Земли связывают с моментом, когда Солнце станет красным гигантом. Но условия на нашей планете начнут становиться слишком тяжёлыми для сложной жизни гораздо раньше. Солнце постепенно становится ярче, и за следующие миллиарды лет Земля будет получать всё больше энергии.

Сейчас планету частично защищает естественная система регулирования климата. Углекислый газ из атмосферы растворяется в воде и участвует в разрушении силикатных пород. Продукты этих реакций в итоге связываются в карбонатах. Когда становится теплее и влажнее, химическое выветривание ускоряется, поэтому углекислого газа в воздухе остаётся меньше и парниковый эффект ослабевает.

Этот механизм помогал Земле сохранять жидкие океаны, несмотря на то что молодое Солнце было заметно тусклее современного. Но у такой защиты есть предел. По мере роста солнечной яркости содержание углекислого газа будет продолжать снижаться, и однажды его станет слишком мало для привычного фотосинтеза.

Сначала сильнее всего пострадают растения, которым требуется больше углекислого газа. Сокращение растительности затронет пищевые цепи и постепенно изменит состав атмосферы. Более устойчивые микроорганизмы смогут существовать дольше, поэтому жизнь на Земле, скорее всего, не исчезнет одновременно.

В дальнейшем нагрев усилит испарение океанов. Водяной пар сам является сильным парниковым газом: чем больше воды оказывается в атмосфере, тем больше тепла она удерживает и тем быстрее испаряется оставшаяся вода. В некоторых моделях Земля приближается к такому состоянию примерно через один-два миллиарда лет, хотя точные сроки зависят от облаков, атмосферы и работы климатических обратных связей.

В верхних слоях атмосферы солнечный ультрафиолет будет расщеплять молекулы воды. Лёгкий водород сможет постепенно уходить в космос. После этого вода уже не соберётся обратно в океаны: планета начнёт необратимо терять один из главных компонентов своей обитаемости.

Поверхность станет горячей и сухой, крупные водоёмы исчезнут. Некоторое время жизнь сможет сохраняться в отдельных убежищах: глубоко в породах, под поверхностью или в последних влажных районах. Но по мере роста температуры даже такие места станут слишком горячими для известных земных организмов.

Красным гигантом Солнце станет значительно позже — примерно через пять миллиардов лет. Оно сильно расширится и сделает внутреннюю часть Солнечной системы совершенно непригодной для современной жизни. Окончательная судьба самой Земли зависит от того, насколько далеко расширится Солнце и как изменится земная орбита, но к этому времени её поверхность уже давно будет безжизненной.

Это произойдёт не как один внезапный конец. Сначала сократится количество углекислого газа, затем начнут исчезать растения и сложные экосистемы, усилится испарение, а океаны постепенно уйдут в атмосферу и космос.

У Земли есть срок обитаемости, потому что пригодность планеты зависит не только от неё самой. Она связана с возрастом звезды, количеством получаемого света, составом атмосферы и способностью планеты удерживать жидкую воду.

Сейчас Земля находится примерно в середине жизни Солнца. В далёком будущем источник энергии, который миллиарды лет поддерживал жизнь, постепенно сделает её невозможной.