Monday, May 20, 2024

كيف ستنتهي الحياة على الأرض؟

الحياة مرنة. ظهرت الكائنات الحية الأولى على الأرض منذ 4 مليارات سنة، وفقًا لبعض العلماء. في ذلك الوقت، كان كوكبنا لا يزال يتعرض لصخور فضائية ضخمة. لكن الحياة استمرت على أية حال. وطوال تاريخ الأرض، شهدت جميع أنواع الكوارث. لقد تسببت أيام القيامة المتباينة – بدءًا من انفجارات المستعرات الأعظم وضربات الكويكبات إلى الانفجارات البركانية الضخمة والتغيرات المناخية المفاجئة – في مقتل عدد لا يحصى من أشكال الحياة. وفي بعض الأحيان، أدت تلك الانقراضات الجماعية إلى القضاء على معظم الأنواع الموجودة على الأرض.نهاية العالم

ومع ذلك، فقد انتعشت الحياة دائما. ظهور أنواع جديدة. تتكرر الدورة.

إذًا، ما الذي يتطلبه الأمر لقتل الحياة بالكامل؟ حسنًا، اتضح أنه على الرغم من أن البشرية قد تكون هشة بشكل مدهش. إلا أنه ليس من السهل تعقيم الكوكب بأكمله . ومع ذلك، فيما يلي عدد قليل من أحداث يوم القيامة المحتملة التي يمكن أن تؤدي إلى القضاء على جميع أشكال الحياة على الأرض بشكل دائم. ومن المحتمل أن يكون الحدث الأخير أمرًا لا مفر منه.

نهاية العالم تأثير الكويكب

عندما ضرب كويكب بحجم مدينة خليج المكسيك قبل 66 مليون سنة ، انتهت اللعبة بالنسبة للديناصورات، وكذلك لمعظم الأنواع الأخرى على الأرض في ذلك الوقت. وبينما لم يتطور أسلافنا بعد، ربما كان التأثير هو الحدث الأكثر أهمية في تاريخ البشرية. لولا ضربة الكويكب تلك، لربما استمرت الديناصورات في حكم الأرض، مما تركنا نحن الثدييات نختبئ في الظل.

نهاية العالم
نهاية العالم

يسلط الرسم التوضيحي لهذا الفنان الضوء على الكمية الهائلة من الطاقة المنبعثة عندما يضرب كويكب كوكبًا. موراتارت / شترستوك

ومع ذلك، لن يكون البشر دائمًا في الجانب الفائز من مثل هذه الأحداث العشوائية. يمكن للكويكب المستقبلي أن يقضي على كل شخص على وجه الأرض بسهولة. ولحسن الحظ، من غير المرجح أن يحدث ذلك في أي وقت قريب. واستنادا إلى السجل الجيولوجي للتأثيرات الكونية، تتعرض الأرض لكويكب كبير كل 100 مليون سنة تقريبا، وفقا لوكالة ناسا . ومع ذلك، فإن اصطدامات الكويكبات الصغيرة تحدث دائمًا. حتى أن هناك أدلة على أن بعض الأشخاص ربما قُتلوا بسبب اصطدامات نيزكية صغيرة خلال آلاف السنين القليلة الماضية.

ولكن ما هي احتمالات تعرض كوكبنا لضربة كويكب ضخم بما يكفي للقضاء على كل أشكال الحياة على الأرض؟ تشير عمليات المحاكاة المنشورة في مجلة Nature في عام 2017 إلى أن الأمر سيستغرق صخرة فضائية عملاقة حقًا لإنجاز مثل هذا العمل الفذ. إن قتل كل أشكال الحياة على الأرض يتطلب تأثيرًا يؤدي حرفيًا إلى غليان المحيطات. والكويكبات مثل بالاس وفيستا – الأكبر في النظام الشمسي – هي الوحيدة الكبيرة بما يكفي للقيام بذلك. هناك أدلة على أن الأرض الناشئة قد اصطدمت بكوكب كبير يسمى ثيا . لكن في هذه الأيام، أصبح اصطدام مثل هذه الأجسام الكبيرة أمرًا مستبعدًا للغاية.

الموت عن طريق نزع الأكسجين

للحصول على لمحة أكثر ترجيحًا لكارثة تغير الأرض، نحتاج إلى النظر إلى الماضي البعيد.

منذ ما يقرب من 2.5 مليار سنة، أعطتنا فترة تسمى حدث الأكسدة العظيم الغلاف الجوي القابل للتنفس الذي نعتمد عليه جميعًا الآن. أدى انفجار البكتيريا الزرقاء، التي تسمى أحيانًا الطحالب الخضراء المزرقة، إلى ملء غلافنا الجوي بالأكسجين، وخلق عالمًا يمكن أن تترسخ فيه أشكال الحياة متعددة الخلايا. وحيث يمكن لمخلوقات مثل البشر أن تتنفس في نهاية المطاف.

ومع ذلك، فإن أحد أكبر حالات الموت على الأرض. وهو حدث وقع قبل 450 مليون سنة يسمى الانقراض الجماعي الأوردوفيشي المتأخر، من المحتمل أنه حدث بسبب العكس. شهد الكوكب انخفاضًا مفاجئًا في مستويات الأكسجين استمر لعدة ملايين من السنين.

ما الذي يمكن أن يسبب مثل هذا الحدث المتطرف؟ خلال العصر الأوردوفيشي، كانت القارات عبارة عن كتلة واحدة مختلطة تسمى غندوانا. لا تزال معظم أشكال الحياة على الأرض تعيش في المحيطات، لكن النباتات بدأت في الظهور على الأرض. ثم، قرب نهاية العصر الأوردوفيشي، أدى تحول مناخي كاسح إلى ترك القارة العملاقة مغطاة بالأنهار الجليدية. كان هذا التبريد العالمي وحده كافياً لبدء قتل الأنواع.

ولكن بعد ذلك تصاعدت موجة ثانية من الانقراض مع انخفاض مستويات الأكسجين.

يرى العلماء دليلاً على هذا التحول في عينات قاع البحر التي تم جمعها من جميع أنحاء العالم. ويعتقد بعض الباحثين أن الأنهار الجليدية كانت مسؤولة عن التغيير الجذري لطبقات المحيطات، التي تتمتع بدرجات حرارة فريدة وتركيزات محددة من العناصر مثل الأكسجين. ومع ذلك، فإن السبب الدقيق لانخفاض الأكسجين لا يزال محل نقاش.

ومهما كان السبب، فإن النتيجة النهائية هي أن أكثر من 80% من الحياة على الأرض ماتت خلال الانقراض الجماعي المتأخر في العصر الأوردوفيشي، وفقًا لبعض التقديرات .

لذا، ربما حدث ذلك من قبل، ولكن هل يمكن أن يحدث حدث نزع الأكسجين مرة أخرى؟ وفي مقارنة غريبة بما هو عليه اليوم، يقول الباحثون المشاركون في دراسة Nature Communications الأخيرة إن تغير المناخ يقلل بالفعل من مستويات الأكسجين في محيطاتنا، مما قد يؤدي إلى قتل الأنواع البحرية.

انقراض انفجار أشعة جاما . نهاية العالم

حتى لو كانت موجة مفاجئة من التبريد العالمي قد أشعلت شرارة الانقراض الجماعي في العصر الأوردوفيشي المتأخر، فما الذي أدى إلى حدوث ذلك في المقام الأول؟ على مر السنين، اقترح العديد من علماء الفلك أن السبب ربما كان انفجار أشعة غاما (GRB).

انفجارات GRB هي أحداث غامضة تبدو أنها الانفجارات الأكثر عنفًا وحيوية في الكون، ويشتبه علماء الفلك في أنها مرتبطة بالمستعرات الأعظمية الشديدة. ومع ذلك (ولحسن الحظ)، لم نشهد بعد انفجارًا قريبًا بما يكفي منا لفهم ما يحدث بشكل كامل. حتى الآن، تم رصد انفجارات GRB فقط في مجرات أخرى.

ولكن إذا حدث شيء ما في مجرة ​​درب التبانة، كما حدث على الأرجح في الماضي. فقد يتسبب في انقراض جماعي على الأرض. قد تستمر انفجارات GRB الموجهة في اتجاهنا لمدة 10 ثوانٍ فقط أو نحو ذلك. لكنها لا تزال قادرة على تدمير نصف الأوزون الأرضي على الأقل في تلك الفترة القصيرة من الزمن. وكما تعلم البشر في العقود الأخيرة، فإن حتى كمية صغيرة نسبياً من استنفاد الأوزون تكفي لتقليص الواقي الشمسي الطبيعي لكوكبنا، مما يسبب مشاكل خطيرة. إن محو طبقة الأوزون على نطاق واسع بما فيه الكفاية يمكن أن يلحق الدمار بالسلاسل الغذائية، مما يؤدي إلى مقتل أعداد كبيرة من الأنواع. نهاية العالم

من شأن انفجارات GRB أن تقضي على أشكال الحياة التي تعيش في المستويات العليا من المحيط،

والتي تساهم حاليًا بكميات كبيرة من الأكسجين في غلافنا الجوي. وتبين أن أشعة جاما تقوم أيضًا بتفكيك الأكسجين والنيتروجين في الغلاف الجوي. وتتحول هذه الغازات إلى ثاني أكسيد النيتروجين، والذي يُعرف أكثر بالضباب الدخاني الذي يحجب أشعة الشمس فوق المدن شديدة التلوث. إن وجود هذا الضباب الدخاني الذي يغطي الأرض بأكملها من شأنه أن يحجب أشعة الشمس ويبدأ عصرًا جليديًا عالميًا. 

نهاية الشمس 

أي من السيناريوهات المدمرة المذكورة أعلاه. رغم أنها بلا شك مروعة للحياة، إلا أنها ليست سوى جزء صغير من سوء المصير النهائي للأرض في المستقبل. سواء انفجرت أشعة جاما أم لا ففي غضون مليار سنة تقريبًا، ستموت معظم أشكال الحياة على الأرض في النهاية على أي حال بسبب نقص الأكسجين. هذا وفقًا لدراسة مختلفة نُشرت في شهر مارس في مجلة Nature Geoscience .

ويشير الباحثون إلى أن غلافنا الجوي الغني بالأكسجين ليس سمة دائمة للكوكب. وبدلا من ذلك، في غضون مليار سنة تقريبا، سيؤدي النشاط الشمسي إلى انخفاض الأكسجين في الغلاف الجوي إلى المستوى الذي كان عليه قبل حدث الأكسدة العظيم. لتحديد ذلك، قام المؤلفون بدمج نماذج المناخ ونماذج الكيمياء الجيولوجية الحيوية لمحاكاة ما سيحدث للغلاف الجوي مع تقدم الشمس في العمر وإخراج المزيد من الطاقة.

ووجدوا أن الأرض تصل في النهاية إلى نقطة يتحلل فيها ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. عند هذه النقطة، سوف تموت النباتات والكائنات الحية المنتجة للأكسجين والتي تعتمد على عملية التمثيل الضوئي. لن يكون لدى كوكبنا أشكال حياة كافية للحفاظ على الغلاف الجوي الغني بالأكسجين الذي يحتاجه البشر والحيوانات الأخرى.

يعتمد التوقيت الدقيق لموعد بدء ذلك والمدة التي تستغرقها – يمكن أن تستغرق عملية إزالة الأكسجين ما لا يقل عن 10000 عام – على مجموعة واسعة من العوامل. لكن في النهاية، يقول المؤلفون إن هذه الكارثة أمر لا مفر منه بالنسبة لكوكب الأرض.

ولحسن الحظ، لا يزال أمام البشرية مليار سنة أخرى لمعرفة خطط أخرى.

Related Stories