مستقبل الأرض

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 25 صور
الموسوعة الحرة

كرة رمادية داكنة وحمراء تمثل الأرض تقع على خلفية سوداء على يمين جسم دائري برتقالي يمثل الشمس
رسم توضيحي مفترض للأرض المحروقة بعد دخول الشمس مرحلة العملاق الأحمر ، بعد حوالي 5-7 مليار سنة من الآن [1]
دراسات المستقبل
المفاهيم
التقنيات
تقييم التكنولوجيا والتنبؤ بها
مواضيع ذات صلة
  • ف
  • ت
  • هـ

يمكن استقراء المستقبل البيولوجي والجيولوجي للأرض بناءً على التأثيرات المقدرة للعديد من التأثيرات طويلة المدى. وتشمل هذه الكيمياء على سطح الأرض، ومعدل تبريد باطن الكوكب ، والتفاعلات الجاذبية مع الأجسام الأخرى في النظام الشمسي ، والزيادة المطردة في سطوع الشمس . أحد العوامل غير المؤكدة هو التأثير الشامل للتكنولوجيا التي أدخلها البشر، مثل هندسة المناخ ، [2] والتي يمكن أن تسبب تغييرات كبيرة على الكوكب. [3] [4] على سبيل المثال، انقراض الهولوسين الحالي [5] ناتج عن التكنولوجيا، [6] وقد تستمر التأثيرات لمدة تصل إلى خمسة ملايين سنة. [7] في المقابل، قد تؤدي التكنولوجيا إلى انقراض البشرية ، مما يترك الكوكب ليعود تدريجيًا إلى وتيرة تطورية أبطأ ناتجة فقط عن العمليات الطبيعية طويلة المدى. [8] [9]

على مدى فترات زمنية تصل إلى مئات الملايين من السنين، تشكل الأحداث السماوية العشوائية خطرًا عالميًا على المحيط الحيوي ، مما قد يؤدي إلى انقراضات جماعية . وتشمل هذه التأثيرات التي تسببها المذنبات أو الكويكبات وإمكانية حدوث مستعر أعظم قريب من الأرض - انفجار نجمي هائل ضمن دائرة نصف قطرها 100 سنة ضوئية (31 فرسخ فلكي ) من الشمس. الأحداث الجيولوجية الأخرى واسعة النطاق أكثر قابلية للتنبؤ. تتنبأ نظرية ميلانكوفيتش بأن الكوكب سيستمر في الخضوع لفترات جليدية على الأقل حتى ينتهي التجلد الرباعي . تحدث هذه الفترات بسبب الاختلافات في الانحراف والميل المحوري وحركة مدار الأرض. [10] كجزء من دورة القارة العظمى المستمرة ، من المحتمل أن تؤدي الصفائح التكتونية إلى قارة عظمى في غضون 250-350 مليون سنة. في وقت ما خلال 1.5 إلى 4.5 مليار سنة قادمة، قد يبدأ الميل المحوري للأرض في الخضوع لتغيرات فوضوية، مع تغيرات في الميل المحوري تصل إلى 90 درجة. [11]

ستزداد سطوع الشمس بشكل مطرد، مما يتسبب في ارتفاع الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى الأرض وينتج عنه معدل أعلى من تجوية المعادن السيليكاتية . سيؤثر هذا على دورة الكربونات والسيليكات ، مما سيؤدي إلى انخفاض مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. في غضون 600 مليون سنة من الآن، سينخفض ​​مستوى ثاني أكسيد الكربون إلى ما دون المستوى المطلوب لدعم عملية التمثيل الضوئي لتثبيت الكربون C3 التي تستخدمها الأشجار. تستخدم بعض النباتات طريقة تثبيت الكربون C4 للاستمرار عند تركيزات ثاني أكسيد الكربون المنخفضة التي تصل إلى عشرة أجزاء في المليون . ومع ذلك، فإن الاتجاه طويل الأمد هو انقراض الحياة النباتية تمامًا. سيكون انقراض النباتات بمثابة زوال لجميع أشكال الحياة الحيوانية تقريبًا لأن النباتات هي قاعدة جزء كبير من سلسلة الغذاء الحيوانية على الأرض. [12] [13]

في حوالي مليار سنة، سوف تكون سطوع الشمس أعلى بنسبة 10٪، مما يتسبب في تحول الغلاف الجوي إلى "دفيئة رطبة"، مما يؤدي إلى تبخر المحيطات. كنتيجة محتملة، ستنتهي تكتونيات الصفائح ودورة الكربون بأكملها. [14] بعد هذا الحدث، في حوالي 2-3 مليار سنة، قد يتوقف الدينامو المغناطيسي للكوكب ، مما يتسبب في تحلل الغلاف المغناطيسي ويؤدي إلى فقدان متسارع للمواد المتطايرة من الغلاف الجوي الخارجي. بعد أربعة مليارات سنة من الآن، ستتسبب الزيادة في درجة حرارة سطح الأرض في حدوث ظاهرة الاحتباس الحراري الجامح ، مما يخلق ظروفًا أكثر تطرفًا من كوكب الزهرة الحالي ويسخن سطح الأرض بما يكفي لإذابته. بحلول تلك النقطة، ستنقرض كل أشكال الحياة على الأرض. [15] [16] أخيرًا، فإن المصير الأكثر احتمالاً للكوكب هو الامتصاص من قبل الشمس في حوالي 7.5 مليار سنة، بعد أن يدخل النجم مرحلة العملاق الأحمر ويتوسع إلى ما هو أبعد من مدار الكوكب الحالي. [17]

التأثير البشري

مصهر نحاس هورن في روين نوراندا ، كندا، يوضح بشكل بياني الانبعاثات الغازية الناتجة عن الأنشطة البشرية

يلعب البشر دورًا رئيسيًا في المحيط الحيوي ، حيث يهيمن عدد كبير من السكان البشريين على العديد من النظم البيئية للأرض . [3] [18] وقد أدى هذا إلى انقراض جماعي واسع النطاق ومستمر لأنواع أخرى خلال العصر الجيولوجي الحالي ، والمعروف الآن باسم انقراض الهولوسين . وقد أطلق على الخسارة واسعة النطاق للأنواع الناجمة عن التأثير البشري منذ الخمسينيات من القرن الماضي أزمة حيوية ، حيث يُقدر أن 10٪ من إجمالي الأنواع قد فقدت اعتبارًا من عام 2007. [6] بالمعدلات الحالية، فإن حوالي 30٪ من الأنواع معرضة لخطر الانقراض في المائة عام القادمة. [19] حدث انقراض الهولوسين هو نتيجة لتدمير الموائل ، والانتشار الواسع للأنواع الغازية ، والصيد الجائر، وتغير المناخ . [20] [21] [22] في الوقت الحاضر، كان للنشاط البشري تأثير كبير على سطح الكوكب. تم تعديل أكثر من ثلث سطح الأرض من خلال الإجراءات البشرية، ويستخدم البشر حوالي 20٪ من الإنتاج الأولي العالمي . [4] لقد زاد تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بنسبة تقترب من 50% منذ بداية الثورة الصناعية . [3] [23]

من المتوقع أن تستمر عواقب الأزمة الحيوية المستمرة لمدة خمسة ملايين عام على الأقل. [7] يمكن أن يؤدي ذلك إلى انخفاض في التنوع البيولوجي وتجانس الكائنات الحية ، مصحوبًا بانتشار الأنواع الانتهازية ، مثل الآفات والأعشاب الضارة. قد تظهر أنواع جديدة؛ على وجه الخصوص، قد تتنوع الأنواع التي تزدهر في النظم البيئية التي يهيمن عليها الإنسان بسرعة إلى العديد من الأنواع الجديدة. من المرجح أن تستفيد الميكروبات من زيادة المنافذ البيئية الغنية بالمغذيات. من غير المرجح أن تنشأ أنواع جديدة من الفقاريات الكبيرة الموجودة ومن المحتمل أن يتم تقصير سلاسل الغذاء . [5] [24]

مسيرة احتجاجية ضد الأسلحة النووية في أكسفورد ، 1980

هناك سيناريوهات متعددة للمخاطر المعروفة التي يمكن أن يكون لها تأثير عالمي على الكوكب. من منظور البشرية، يمكن تقسيم هذه إلى مخاطر يمكن البقاء عليها ومخاطر نهائية . تشمل المخاطر التي يفرضها البشر على أنفسهم تغير المناخ، وإساءة استخدام تكنولوجيا النانو ، والمحرقة النووية ، والحرب بذكاء خارق مبرمج ، أو مرض معد وراثيًا ، أو كارثة ناجمة عن تجربة فيزيائية. وبالمثل، قد تشكل العديد من الأحداث الطبيعية تهديدًا بيوم القيامة ، بما في ذلك مرض شديد الضراوة ، وتأثير كويكب أو مذنب ، وتأثير الاحتباس الحراري الجامح ، ونضوب الموارد . قد يكون هناك احتمال للإصابة من قبل شكل حياة خارج كوكب الأرض . [25] من الصعب إن لم يكن من المستحيل استنتاج الاحتمالات الفعلية لحدوث هذه السيناريوهات. [8] [9]

إذا انقرضت الأنواع البشرية، فإن السمات المختلفة التي جمعتها البشرية ستبدأ في التحلل. ويقدر عمر نصف عمر التحلل لأكبر الهياكل بحوالي 1000 عام. ومن المرجح أن تكون الهياكل الباقية الأخيرة هي المناجم المفتوحة ومكبات النفايات الضخمة والطرق السريعة الرئيسية وقنوات التصريف العريضة والسدود الجانبية المملوءة بالتربة. وقد تظل بعض المعالم الحجرية الضخمة مثل الأهرامات في مقابر الجيزة أو المنحوتات في جبل راشمور باقية في شكل ما بعد مليون عام. [9] [أ]

الأحداث الفلكية الكارثية

حفرة نيزك بارينجر في فلاجستاف ، أريزونا ، تظهر أدلة على تأثير الأجرام السماوية على الأرض

مع دوران الشمس حول مجرة ​​درب التبانة ، قد تقترب النجوم المتجولة بما يكفي لإحداث تأثير مدمر على النظام الشمسي . [26] قد يتسبب اللقاء النجمي القريب في انخفاض كبير في مسافات الحضيض للمذنبات في سحابة أورت - وهي منطقة كروية من الأجسام الجليدية تدور على بعد نصف سنة ضوئية من الشمس. [27] يمكن لمثل هذا اللقاء أن يؤدي إلى زيادة قدرها 40 ضعفًا في عدد المذنبات التي تصل إلى النظام الشمسي الداخلي. يمكن أن تؤدي التأثيرات الناجمة عن هذه المذنبات إلى انقراض جماعي للحياة على الأرض. تحدث هذه اللقاءات المزعجة بمعدل مرة كل 45 مليون سنة. [28] هناك فرصة بنسبة 1٪ كل مليار سنة أن يمر نجم خلال100 وحدة فلكية من الشمس، مما قد يؤدي إلى تعطيل النظام الشمسي. [29] متوسط ​​الوقت اللازم لاصطدام الشمس بنجم آخر في جوار الشمس هو حوالي 30 تريليون (3 × 10 13 ) سنة، وهو أطول بكثير من العمر المقدر للكون، والذي يبلغ حوالي 13.8 مليار سنة. ويمكن اعتبار هذا مؤشراً على انخفاض احتمالية حدوث مثل هذا الحدث خلال عمر الأرض. [30]

الطاقة المنبعثة من تأثير كويكب أو مذنب يبلغ قطره 5-10 كم (3-6 ميل) أو أكبر كافية لإحداث كارثة بيئية عالمية والتسبب في زيادة كبيرة إحصائيًا في عدد انقراض الأنواع. من بين التأثيرات الضارة الناتجة عن حدث تأثير كبير سحابة من الغبار الناعم تغطي الكوكب، وتمنع بعض أشعة الشمس المباشرة من الوصول إلى سطح الأرض وبالتالي خفض درجات حرارة الأرض بنحو 15 درجة مئوية (27 درجة فهرنهايت) في غضون أسبوع وتوقف عملية التمثيل الضوئي لعدة أشهر (على غرار الشتاء النووي ). يُقدر متوسط ​​الوقت بين التأثيرات الكبرى بما لا يقل عن 100 مليون سنة. خلال آخر 540 مليون سنة، أظهرت المحاكاة أن معدل التأثير هذا كافٍ للتسبب في خمسة أو ستة انقراضات جماعية و20 إلى 30 حدثًا أقل شدة. وهذا يطابق السجل الجيولوجي للانقراضات الكبيرة خلال الدهر الفانروزوي . ومن المتوقع أن تستمر مثل هذه الأحداث. [31]

المستعر الأعظم هو انفجار كارثي لنجم. داخل مجرة ​​درب التبانة ، تحدث انفجارات المستعر الأعظم في المتوسط ​​مرة كل 40 عامًا. [32] خلال تاريخ الأرض ، من المحتمل أن تحدث أحداث متعددة من هذا القبيل على مسافة 100 سنة ضوئية؛ تُعرف باسم المستعر الأعظم القريب من الأرض . يمكن للانفجارات داخل هذه المسافة أن تلوث الكوكب بالنظائر المشعة وربما تؤثر على الغلاف الحيوي. [33] تتفاعل أشعة جاما المنبعثة من المستعر الأعظم مع النيتروجين في الغلاف الجوي، مما ينتج عنه أكاسيد النيتروز . تتسبب هذه الجزيئات في استنفاد طبقة الأوزون التي تحمي السطح من الأشعة فوق البنفسجية (UV) من الشمس. إن زيادة إشعاع الأشعة فوق البنفسجية-ب بنسبة 10-30٪ فقط كافية للتسبب في تأثير كبير على الحياة؛ وخاصة على العوالق النباتية التي تشكل قاعدة السلسلة الغذائية المحيطية . سيؤدي انفجار المستعر الأعظم على مسافة 26 سنة ضوئية إلى تقليل كثافة عمود الأوزون إلى النصف. في المتوسط، يحدث انفجار مستعر أعظم في غضون 32 سنة ضوئية مرة كل بضع مئات من ملايين السنين، مما يؤدي إلى استنزاف طبقة الأوزون لعدة قرون. [34] على مدى الملياري سنة القادمة، سيكون هناك حوالي 20 انفجارًا لمستعر أعظم وانفجار واحد لأشعة غاما سيكون له تأثير كبير على الغلاف الحيوي للكوكب. [35]

يتسبب التأثير التدريجي للاضطرابات الجاذبية بين الكواكب في تصرف النظام الشمسي الداخلي ككل بشكل فوضوي على مدى فترات زمنية طويلة. لا يؤثر هذا بشكل كبير على استقرار النظام الشمسي على فترات تبلغ بضعة ملايين من السنين أو أقل، ولكن على مدى مليارات السنين، تصبح مدارات الكواكب غير متوقعة. تشير المحاكاة الحاسوبية لتطور النظام الشمسي على مدى الخمسة مليارات سنة القادمة إلى وجود فرصة صغيرة (أقل من 1٪) لحدوث تصادم بين الأرض وعطارد أو الزهرة أو المريخ . [ 36 ] [37] خلال نفس الفترة، تكون احتمالات تشتت الأرض خارج النظام الشمسي بواسطة نجم عابر في حدود 1 في 100000 (0.001٪). في مثل هذا السيناريو، ستتجمد المحيطات في غضون عدة ملايين من السنين، مما يترك جيوبًا قليلة فقط من الماء السائل على بعد حوالي 14 كم (9 ميل) تحت الأرض. هناك احتمال ضئيل أن يتم الاستيلاء على الأرض بواسطة نظام نجمي ثنائي عابر ، مما يسمح للمحيط الحيوي للكوكب بالبقاء سليمًا. تبلغ احتمالات حدوث ذلك حوالي 1 في 3 ملايين. [38]

المدار والدوران

تتحد الاضطرابات الجاذبية للكواكب الأخرى في النظام الشمسي لتعديل مدار الأرض واتجاه محور دورانها . يمكن لهذه التغييرات أن تؤثر على مناخ الكوكب. [10] [39] [40] [41] وعلى الرغم من هذه التفاعلات، تُظهر المحاكاة عالية الدقة أنه من المرجح أن يظل مدار الأرض مستقرًا ديناميكيًا لمليارات السنين في المستقبل . في جميع عمليات المحاكاة البالغ عددها 1600 ، ظل شبه المحور الرئيسي للكوكب وانحرافه وميله ثابتًا تقريبًا. [42]

التجلد

تصور فني للعصر الجليدي للأرض في أقصى ذروة جليدية.

تاريخيًا، كانت هناك عصور جليدية دورية غطت فيها الصفائح الجليدية بشكل دوري خطوط العرض العليا للقارات. قد تحدث العصور الجليدية بسبب التغيرات في دوران المحيطات والقاري الناجم عن الصفائح التكتونية . [43] تتنبأ نظرية ميلانكوفيتش بحدوث فترات جليدية أثناء العصور الجليدية بسبب العوامل الفلكية جنبًا إلى جنب مع آليات ردود الفعل المناخية. المحركات الفلكية الأساسية هي انحراف مداري أعلى من المعدل الطبيعي ، وميل محوري منخفض (أو ميل)، ومحاذاة الانقلاب الصيفي في نصف الكرة الشمالي مع الأوج . يحدث كل من هذه التأثيرات بشكل دوري. على سبيل المثال، يتغير الانحراف بمرور الوقت في دورات تبلغ حوالي 100000 و 400000 عام، وتتراوح القيمة من أقل من 0.01 إلى 0.05. [44] [45] وهذا يعادل تغيير المحور شبه الثانوي لمدار الكوكب من 99.95% من المحور شبه الرئيسي إلى 99.88% على التوالي. [46]

تمر الأرض بعصر جليدي يُعرف باسم التجلد الرباعي ، وهي الآن في فترة ما بين الجليدية الهولوسينية . ومن المتوقع أن تنتهي هذه الفترة عادةً في حوالي 25000 عام. [41] ومع ذلك، فإن المعدل المتزايد الذي يطلق به البشر ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي قد يؤخر بداية العصر الجليدي التالي حتى 50000-130000 عام على الأقل من الآن. من ناحية أخرى، فإن فترة الاحتباس الحراري ذات المدة المحدودة (بناءً على افتراض أن استخدام الوقود الأحفوري سيتوقف بحلول عام 2200) من المحتمل أن تؤثر على العصر الجليدي لمدة 5000 عام فقط. وبالتالي، فإن فترة وجيزة من الاحتباس الحراري الناجم عن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي تبلغ بضعة قرون لن يكون لها سوى تأثير محدود على المدى الطويل. [10]

الانحراف

تمثل الدائرة الرمادية الصغيرة في الأعلى القمر. وتمثل الدائرة الخضراء الموجودة في وسط شكل بيضاوي أزرق الأرض ومحيطاتها. ويوضح السهم المنحني اتجاه دوران الأرض عكس اتجاه عقارب الساعة، مما يؤدي إلى خروج المحور الطويل للشكل البيضاوي قليلاً عن محاذاة القمر.
يمارس الإزاحة الدورانية للانتفاخ المدّي عزم دوران صافيًا على القمر، مما يعززه بينما يبطئ دوران الأرض (ليس وفقًا للمقياس).

يؤدي تسارع المد والجزر للقمر إلى إبطاء معدل دوران الأرض وزيادة المسافة بين الأرض والقمر. يمكن لتأثيرات الاحتكاك - بين النواة والوشاح وبين الغلاف الجوي والسطح - أن تبدد طاقة دوران الأرض. ومن المتوقع أن تؤدي هذه التأثيرات مجتمعة إلى زيادة طول اليوم بأكثر من 1.5 ساعة على مدى 250 مليون سنة قادمة، وزيادة الميل بنحو نصف درجة. ستزداد المسافة إلى القمر بنحو 1.5 نصف قطر الأرض خلال نفس الفترة. [47]

استنادًا إلى نماذج الكمبيوتر، يبدو أن وجود القمر يعمل على تثبيت ميل الأرض، مما قد يساعد الكوكب على تجنب التغيرات المناخية الدرامية. [48] يتحقق هذا الاستقرار لأن القمر يزيد من معدل تقدم محور دوران الأرض، وبالتالي تجنب الرنين بين تقدم الدوران وتقدم المستوى المداري للكوكب (أي حركة تقدم مسار الشمس ) . [49] ومع ذلك، مع استمرار زيادة المحور شبه الرئيسي لمدار القمر، فإن تأثير التثبيت هذا سوف يتضاءل. في مرحلة ما، من المحتمل أن تتسبب تأثيرات الاضطراب في حدوث اختلافات فوضوية في ميل الأرض، وقد يتغير الميل المحوري بزوايا تصل إلى 90 درجة من مستوى المدار. ومن المتوقع أن يحدث هذا بين 1.5 و 4.5 مليار سنة من الآن. [11]

من المحتمل أن يؤدي الميلان الشديد إلى تغييرات جذرية في المناخ وقد يدمر قابلية الكوكب للسكن . [40] عندما يتجاوز الميل المحوري للأرض 54 درجة، يكون الإشعاع الشمسي السنوي عند خط الاستواء أقل من ذلك عند القطبين. يمكن أن يظل الكوكب عند ميل يتراوح بين 60 درجة و90 درجة لفترات تصل إلى 10 ملايين سنة. [50]

الجيوديناميكا

شكل أخضر غير منتظم على خلفية زرقاء يمثل قارة بانجيا.
كانت بانجيا آخر قارة عظمى تشكلت قبل الوقت الحاضر.

ستستمر الأحداث القائمة على التكتونيات في الحدوث في المستقبل البعيد، وسيعاد تشكيل السطح بشكل مطرد من خلال الرفع التكتوني والانبثاق والتآكل . ومن المتوقع أن يثور جبل فيزوف حوالي 40 مرة على مدى الألف عام القادمة. وخلال نفس الفترة، من المتوقع أن يحدث حوالي خمسة إلى سبعة زلازل بقوة 8 درجات أو أكثر على طول صدع سان أندرياس ، بينما من المتوقع حدوث حوالي 50 حدثًا بقوة 9 درجات في جميع أنحاء العالم. ومن المتوقع أن يشهد ماونا لوا حوالي 200 ثوران على مدى الألف عام القادمة، ومن المرجح أن يتوقف السخان القديم عن العمل. وستستمر شلالات نياجرا في التراجع باتجاه المنبع، لتصل إلى بوفالو في حوالي 30.000-50.000 عام. [9] تُعد أحداث البراكين العملاقة من أكثر المخاطر الجيولوجية تأثيرًا، حيث تولد أكثر من 10 ... 1000 كيلومتر مكعب من المواد المتفتتة وتغطي آلاف الكيلومترات المربعة برواسب الرماد. ومع ذلك، فهي نادرة نسبيًا، وتحدث في المتوسط ​​كل 100000 عام. [51]

في غضون 10000 عام، سوف يؤدي ارتداد بحر البلطيق بعد العصر الجليدي إلى تقليل العمق بحوالي 90 مترًا (300 قدمًا). وسوف ينخفض ​​عمق خليج هدسون بمقدار 100 متر خلال نفس الفترة. [37] بعد 100000 عام، سوف تتحرك جزيرة هاواي حوالي 9 كم (5.6 ميل) إلى الشمال الغربي. قد يدخل الكوكب فترة جليدية أخرى بحلول هذا الوقت. [9]

الانجراف القاري

تثبت نظرية الصفائح التكتونية أن قارات الأرض تتحرك عبر السطح بمعدل بضعة سنتيمترات في السنة. ومن المتوقع أن يستمر هذا، مما يتسبب في انتقال الصفائح واصطدامها. يتم تسهيل الانجراف القاري من خلال عاملين: الطاقة المولدة داخل الكوكب ووجود الغلاف المائي . مع فقدان أي من هذين، سيتوقف الانجراف القاري. [ 52] إن إنتاج الحرارة من خلال العمليات الإشعاعية كافٍ للحفاظ على الحمل الحراري للوشاح والاندساس في الصفائح لمدة 1.1 مليار سنة على الأقل. [53]

في الوقت الحاضر، تتحرك قارتا أمريكا الشمالية والجنوبية غربًا من إفريقيا وأوروبا. وقد أنتج الباحثون عدة سيناريوهات حول كيفية استمرار ذلك في المستقبل. [54] يمكن تمييز هذه النماذج الجيوديناميكية من خلال تدفق الاندساس ، حيث تتحرك القشرة المحيطية تحت قارة. في نموذج الانطواء، يصبح المحيط الأطلسي الأصغر والداخلي منغمسًا بشكل تفضيلي وينعكس الهجرة الحالية لأمريكا الشمالية والجنوبية. في نموذج الانبساط، يظل المحيط الهادئ الأكبر والخارجي منغمسًا بشكل تفضيلي وتهاجر أمريكا الشمالية والجنوبية نحو شرق آسيا. [55] [56]

ومع تحسن فهمنا للديناميكيات الجيولوجية، سوف تخضع هذه النماذج للمراجعة. ففي عام 2008، على سبيل المثال، تم استخدام محاكاة حاسوبية للتنبؤ بإعادة تنظيم الحمل الحراري في الوشاح على مدى المائة مليون سنة القادمة، مما سيؤدي إلى إنشاء قارة عظمى جديدة تتألف من أفريقيا وأوراسيا وأستراليا والقارة القطبية الجنوبية وأمريكا الجنوبية لتتشكل حول القارة القطبية الجنوبية. [57]

بغض النظر عن نتيجة الهجرة القارية، فإن عملية الاندساس المستمرة تتسبب في نقل المياه إلى الوشاح. بعد مليار سنة من الوقت الحاضر، يعطي نموذج جيولوجي تقديرًا بأن 27٪ من كتلة المحيط الحالية قد اندست. إذا استمرت هذه العملية دون تعديل في المستقبل، فإن الاندساس والانطلاق سيصلان إلى التوازن بعد اندساس 65٪ من كتلة المحيط الحالية. [58]

الانطواء

تقريب تقريبي لقارة بانجيا ألتيما، أحد النماذج الأربعة لقارة عظمى مستقبلية

قام كريستوفر سكوتيز وزملاؤه برسم خرائط للحركات المتوقعة بعد عدة مئات من ملايين السنين في المستقبل كجزء من مشروع Paleomap . [54] في السيناريو الذي وضعوه، قد يختفي البحر الأبيض المتوسط ​​بعد 50 مليون سنة من الآن، وسيؤدي الاصطدام بين أوروبا وأفريقيا إلى إنشاء سلسلة جبال طويلة تمتد إلى الموقع الحالي للخليج الفارسي. ستندمج أستراليا مع إندونيسيا، وستنزلق باجا كاليفورنيا شمالاً على طول الساحل. قد تظهر مناطق الاندساس الجديدة قبالة الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية والجنوبية، وستتشكل سلاسل جبلية على طول تلك السواحل. ستؤدي هجرة القارة القطبية الجنوبية إلى الشمال إلى ذوبان جميع الصفائح الجليدية فيها . سيؤدي هذا، إلى جانب ذوبان الصفائح الجليدية في جرينلاند ، إلى رفع متوسط ​​مستوى المحيط بمقدار 90 مترًا (300 قدم). ستؤدي الفيضانات الداخلية للقارات إلى تغيرات مناخية. [54]

ومع استمرار هذا السيناريو، فبعد 100 مليون سنة من الآن، سوف يصل الانتشار القاري إلى أقصى مدى له وستبدأ القارات بعد ذلك في الاندماج. وفي غضون 250 مليون سنة، سوف تصطدم أمريكا الشمالية بأفريقيا. وسوف تلتف أمريكا الجنوبية حول الطرف الجنوبي لأفريقيا. وستكون النتيجة تكوين قارة عظمى جديدة (تسمى أحيانًا بانجيا ألتيما )، مع امتداد المحيط الهادئ عبر نصف الكوكب. وسوف تعكس القارة القطبية الجنوبية اتجاهها وتعود إلى القطب الجنوبي، مما يؤدي إلى بناء غطاء جليدي جديد. [59]

الانبساط

كان أول عالم يتوصل إلى استنتاجات حول الحركات الحالية للقارات هو الجيولوجي الكندي بول ف. هوفمان من جامعة هارفارد. في عام 1992، تنبأ هوفمان بأن قارتي أمريكا الشمالية والجنوبية ستستمران في التقدم عبر المحيط الهادئ، وتدوران حول سيبيريا حتى تبدأ في الاندماج مع آسيا. أطلق على القارة العملاقة الناتجة اسم أماسيا . [60] [61] وفي وقت لاحق، في تسعينيات القرن العشرين، حسب روي ليفرمور سيناريو مماثل. وتوقع أن تبدأ القارة القطبية الجنوبية في الهجرة شمالاً، وأن شرق إفريقيا ومدغشقر ستتحركان عبر المحيط الهندي للاصطدام بآسيا. [62]

في نموذج الانفتاح، سيكتمل إغلاق المحيط الهادئ في حوالي 350 مليون سنة. [63] وهذا يمثل اكتمال دورة القارة العظمى الحالية ، حيث تنقسم القارات ثم تلتحم مع بعضها البعض كل 400-500 مليون سنة تقريبًا. [64] بمجرد بناء القارة العظمى، قد تدخل الصفائح التكتونية فترة من الخمول حيث ينخفض ​​معدل الاندساس بمقدار كبير . يمكن أن تتسبب فترة الاستقرار هذه في زيادة درجة حرارة الوشاح بمعدل 30-100 درجة مئوية (54-180 درجة فهرنهايت) كل 100 مليون سنة، وهو الحد الأدنى لعمر القارات العظمى السابقة. ونتيجة لذلك، قد يزداد النشاط البركاني . [56] [63]

قارة عظمى

يمكن أن يؤثر تكوين قارة عظمى بشكل كبير على البيئة. سيؤدي تصادم الصفائح إلى بناء الجبال ، وبالتالي تغيير أنماط الطقس. قد تنخفض مستويات سطح البحر بسبب زيادة التجلد. [65] يمكن أن يرتفع معدل التجوية السطحية ، مما يزيد من معدل دفن المواد العضوية. يمكن أن تتسبب القارات العظمى في انخفاض درجات الحرارة العالمية وزيادة الأكسجين في الغلاف الجوي. هذا بدوره يمكن أن يؤثر على المناخ، مما يؤدي إلى انخفاض درجات الحرارة بشكل أكبر. يمكن أن تؤدي كل هذه التغييرات إلى تطور بيولوجي أسرع مع ظهور منافذ جديدة . [66]

يؤدي تكوين قارة عظمى إلى عزل الوشاح. وسوف يتركز تدفق الحرارة، مما يؤدي إلى النشاط البركاني وغمر مناطق كبيرة بالبازلت. وسوف تتشكل الشقوق وتنقسم القارة العظمى مرة أخرى. [67] وقد يشهد الكوكب بعد ذلك فترة ارتفاع في درجة الحرارة كما حدث خلال العصر الطباشيري ، [66] والذي شهد انقسام قارة بانجيا العظمى السابقة .

تصلب اللب الخارجي

تنقسم منطقة قلب الأرض الغنية بالحديد إلى قلب داخلي صلب يبلغ قطره 2440 كم (1520 ميل) وقلب خارجي سائل يبلغ قطره 6960 كم (4320 ميل) . [68] يخلق دوران الأرض دوامات الحمل الحراري في منطقة القلب الخارجي مما يجعلها تعمل كمولد كهربائي . [69] يؤدي هذا إلى توليد غلاف مغناطيسي حول الأرض يحرف الجسيمات من الرياح الشمسية ، مما يمنع التآكل الكبير للغلاف الجوي من التطاير . مع انتقال الحرارة من القلب إلى الخارج نحو الوشاح، فإن الاتجاه الصافي هو تجميد الحدود الداخلية لمنطقة القلب الخارجي السائل، وبالتالي إطلاق الطاقة الحرارية والتسبب في نمو القلب الداخلي الصلب. [70] استمرت عملية تبلور الحديد هذه منذ حوالي مليار عام. في العصر الحديث، يتمدد نصف قطر القلب الداخلي بمعدل متوسط ​​يبلغ حوالي 0.5 مم (0.02 بوصة) في السنة، على حساب القلب الخارجي. [71] يتم توفير كل الطاقة تقريبًا اللازمة لتشغيل الدينامو من خلال عملية تكوين اللب الداخلي. [72]

من المتوقع أن يستهلك اللب الداخلي معظم أو كل اللب الخارجي بعد 3-4 مليارات سنة من الآن، مما ينتج عنه لب متصلب بالكامل تقريبًا يتكون من الحديد وعناصر ثقيلة أخرى . سيتكون الغلاف السائل الباقي بشكل أساسي من عناصر أخف وزناً ستخضع لاختلاط أقل. [73] بدلاً من ذلك، إذا توقفت الصفائح التكتونية في مرحلة ما، فإن الجزء الداخلي سوف يبرد بكفاءة أقل، مما قد يؤدي إلى إبطاء أو حتى إيقاف نمو اللب الداخلي. في كلتا الحالتين، يمكن أن يؤدي هذا إلى فقدان الدينامو المغناطيسي. بدون دينامو عامل، سوف يتحلل المجال المغناطيسي للأرض في فترة زمنية جيولوجية قصيرة تبلغ حوالي 10000 عام. [74] سيؤدي فقدان الغلاف المغناطيسي إلى زيادة تآكل العناصر الخفيفة، وخاصة الهيدروجين ، من الغلاف الجوي الخارجي للأرض إلى الفضاء، مما يؤدي إلى ظروف أقل ملاءمة للحياة. [75]

التطور الشمسي

يعتمد توليد الطاقة في الشمس على الاندماج النووي الحراري للهيدروجين وتحويله إلى هيليوم . ويحدث هذا في منطقة قلب النجم باستخدام عملية تفاعل البروتون-البروتون المتسلسل . ولأنه لا يوجد حمل حراري في قلب الشمس ، فإن تركيز الهيليوم يتراكم في تلك المنطقة دون أن يتم توزيعه في جميع أنحاء النجم. ودرجة الحرارة في قلب الشمس منخفضة للغاية بالنسبة للاندماج النووي لذرات الهيليوم من خلال عملية ألفا الثلاثية ، وبالتالي فإن هذه الذرات لا تساهم في توليد الطاقة الصافية اللازمة للحفاظ على التوازن الهيدروستاتيكي للشمس. [76]

في الوقت الحاضر، تم استهلاك ما يقرب من نصف الهيدروجين في النواة، مع بقية الذرات المكونة في المقام الأول من الهيليوم. ومع انخفاض عدد ذرات الهيدروجين لكل وحدة كتلة، ينخفض ​​أيضًا ناتج الطاقة التي توفرها من خلال الاندماج النووي. ويؤدي هذا إلى انخفاض دعم الضغط، مما يتسبب في انكماش النواة حتى تؤدي الكثافة ودرجة الحرارة المتزايدة إلى تحقيق توازن ضغط النواة مع الطبقات أعلاه. تتسبب درجة الحرارة المرتفعة في خضوع الهيدروجين المتبقي للاندماج بمعدل أسرع، وبالتالي توليد الطاقة اللازمة للحفاظ على التوازن. [76]

تطور سطوع الشمس ونصف قطرها ودرجة حرارتها الفعلية مقارنة بالشمس الحالية. بعد ريباس (2010). [77]

كانت نتيجة هذه العملية زيادة ثابتة في إنتاج الطاقة من الشمس. عندما أصبحت الشمس لأول مرة نجمًا في التسلسل الرئيسي ، كانت تشع 70٪ فقط من لمعانها الحالي . زاد اللمعان بطريقة خطية تقريبًا حتى الوقت الحاضر، حيث ارتفع بنسبة 1٪ كل 110 مليون سنة. [17] وبالمثل، من المتوقع أن تصبح الشمس أكثر إشراقًا بنسبة 33٪ في غضون ثلاثة مليارات سنة. سيتم استنفاد وقود الهيدروجين في النواة أخيرًا في غضون خمسة مليارات سنة، عندما تصبح الشمس أكثر إشراقًا بنسبة 67٪ مما هي عليه الآن. بعد ذلك، ستستمر الشمس في حرق الهيدروجين في غلاف يحيط بمركزها حتى يصل اللمعان إلى 121٪ فوق القيمة الحالية. هذا يمثل نهاية عمر الشمس في التسلسل الرئيسي، وبعد ذلك ستمر بمرحلة دون العملاق وتتطور إلى عملاق أحمر . [1]

بحلول هذا الوقت، من المفترض أن يكون اصطدام مجرتي درب التبانة وأندروميدا قد بدأ. وعلى الرغم من أن هذا قد يؤدي إلى طرد النظام الشمسي من المجرة المندمجة حديثًا، فمن غير المرجح أن يكون له أي تأثير سلبي على الشمس أو كواكبها. [78] [79]

تأثير المناخ

في المستقبل البعيد، من المرجح أن تكون معظم أراضي الأرض صحراء قاحلة، مثل هذا الموقع في منتزه الصحراء البيضاء الوطني في مصر.

سيزداد معدل تجوية المعادن السيليكاتية مع ارتفاع درجات الحرارة التي تعمل على تسريع العمليات الكيميائية. وهذا بدوره سيقلل من مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، حيث تعمل التفاعلات مع المعادن السيليكاتية على تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون إلى كربونات صلبة . في غضون 600 مليون سنة قادمة من الوقت الحاضر، سينخفض ​​تركيز ثاني أكسيد الكربون إلى ما دون الحد الحرج اللازم لدعم عملية التمثيل الضوئي C3 : حوالي 50 جزءًا في المليون. عند هذه النقطة، لن تتمكن الأشجار والغابات بأشكالها الحالية من البقاء على قيد الحياة. [80] من المرجح أن يكون هذا الانحدار في حياة النبات انحدارًا طويل الأمد وليس انخفاضًا حادًا. من المرجح أن تموت مجموعات النباتات واحدة تلو الأخرى قبل الوصول إلى مستوى 50 جزءًا في المليون. ستكون النباتات الأولى التي تختفي هي النباتات العشبية C3 ، تليها الغابات المتساقطة الأوراق ، والغابات عريضة الأوراق دائمة الخضرة وأخيرًا الصنوبريات دائمة الخضرة . [81] ومع ذلك، يمكن أن يستمر تثبيت الكربون C4 عند تركيزات أقل بكثير، حتى أكثر من 10 أجزاء في المليون؛ وبالتالي، قد تتمكن النباتات التي تستخدم التمثيل الضوئي C 4 من البقاء على قيد الحياة لمدة 0.8 مليار سنة على الأقل وربما لمدة تصل إلى 1.2 مليار سنة من الآن، وبعد ذلك ستجعل درجات الحرارة المرتفعة المحيط الحيوي غير مستدام. [82] [83] [84] اقترح الباحثون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا أنه بمجرد موت نباتات C 3 ، فإن نقص الإنتاج البيولوجي للأكسجين والنيتروجين سيؤدي إلى انخفاض في الضغط الجوي للأرض، مما سيعمل على مواجهة ارتفاع درجة الحرارة، ويسمح بما يكفي من ثاني أكسيد الكربون للاستمرار في التمثيل الضوئي. سيسمح هذا للحياة بالبقاء على قيد الحياة لمدة تصل إلى 2 مليار سنة من الآن، وعند هذه النقطة سيكون الماء هو العامل المحدد. [85] تمثل نباتات C 4 حاليًا حوالي 5٪ من الكتلة الحيوية النباتية على الأرض و 1٪ من أنواع النباتات المعروفة. [86] على سبيل المثال، يستخدم حوالي 50٪ من جميع أنواع الأعشاب ( Poaceae ) مسار التمثيل الضوئي C 4 ، [87] كما تفعل العديد من الأنواع في العائلة العشبية Amaranthaceae . [88]

عندما تنخفض مستويات ثاني أكسيد الكربون إلى الحد الذي لا يمكن معه بالكاد استدامة عملية التمثيل الضوئي، فمن المتوقع أن تتذبذب نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي صعودًا وهبوطًا. وهذا من شأنه أن يسمح للنباتات الأرضية بالازدهار في كل مرة يرتفع فيها مستوى ثاني أكسيد الكربون بسبب النشاط التكتوني وتنفس الحياة الحيوانية؛ ومع ذلك، فإن الاتجاه طويل الأمد هو أن تموت الحياة النباتية على الأرض تمامًا حيث يتم احتجاز معظم الكربون المتبقي في الغلاف الجوي في الأرض. [13] يمكن للنباتات -وبالتالي الحيوانات- البقاء على قيد الحياة لفترة أطول من خلال تطوير استراتيجيات أخرى مثل الحاجة إلى كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون لعمليات التمثيل الضوئي، أو أن تصبح آكلة للحوم ، أو تتكيف مع الجفاف ، أو ترتبط بالفطريات . ومن المرجح أن تظهر هذه التكيفات بالقرب من بداية الدفيئة الرطبة (انظر المزيد ). [81]

سيؤدي فقدان الحياة النباتية العليا إلى فقدان الأكسجين في النهاية بالإضافة إلى الأوزون بسبب تنفس الحيوانات والتفاعلات الكيميائية في الغلاف الجوي والثورات البركانية. تتنبأ نماذج انخفاض الأكسجين بأنه قد ينخفض ​​إلى 1٪ من مستويات الغلاف الجوي الحالية بحلول مليار سنة من الآن. [89] سيؤدي هذا الانخفاض إلى تقليل إضعاف الأشعة فوق البنفسجية الضارة بالحمض النووي ، [81] بالإضافة إلى موت الحيوانات؛ ستكون الثدييات الكبيرة أول الحيوانات التي تختفي ، تليها الثدييات الصغيرة والطيور والبرمائيات والأسماك الكبيرة والزواحف والأسماك الصغيرة وأخيرًا اللافقاريات . [12]

قبل أن يحدث هذا، من المتوقع أن تتركز الحياة في ملاجئ ذات درجات حرارة أقل مثل المرتفعات حيث تتوفر مساحة سطحية أقل من الأرض، وبالتالي تقييد أحجام السكان. ستبقى الحيوانات الأصغر على قيد الحياة بشكل أفضل من الحيوانات الأكبر حجمًا بسبب متطلبات الأكسجين الأقل، في حين أن الطيور ستعيش بشكل أفضل من الثدييات بفضل قدرتها على السفر لمسافات كبيرة بحثًا عن درجات حرارة أكثر برودة. بناءً على نصف عمر الأكسجين في الغلاف الجوي، ستستمر حياة الحيوانات على الأكثر 100 مليون عام بعد فقدان النباتات العليا. [12] يمكن لبعض البكتيريا الزرقاء والعوالق النباتية أن تعيش أطول من النباتات بسبب تحملها لمستويات ثاني أكسيد الكربون المنخفضة التي تصل إلى جزء واحد في المليون، وقد تبقى على قيد الحياة لمدة تقارب نفس الوقت الذي تعيش فيه الحيوانات قبل أن يصبح ثاني أكسيد الكربون مستنفدًا جدًا لدعم أي شكل من أشكال التمثيل الضوئي. [12]

في عملهما حياة وموت كوكب الأرض ، زعم المؤلفان بيتر د. وارد ودونالد براونلي أن بعض أشكال الحياة الحيوانية قد تستمر حتى بعد اختفاء معظم أشكال الحياة النباتية على الأرض. يستخدم وارد وبراونلي أدلة أحفورية من صخور بورجيس في كولومبيا البريطانية، كندا ، لتحديد مناخ الانفجار الكامبري ، ويستخدمانها للتنبؤ بمناخ المستقبل عندما تؤدي درجات الحرارة العالمية المرتفعة الناجمة عن ارتفاع درجة حرارة الشمس وانخفاض مستويات الأكسجين إلى الانقراض النهائي للحياة الحيوانية. في البداية، يتوقعون أن بعض الحشرات والسحالي والطيور والثدييات الصغيرة قد تستمر، جنبًا إلى جنب مع الحياة البحرية ؛ ومع ذلك، بدون تجديد الأكسجين من قبل الحياة النباتية، يعتقدون أن الحيوانات قد تموت من الاختناق في غضون بضعة ملايين من السنين. حتى لو بقيت كمية كافية من الأكسجين في الغلاف الجوي من خلال استمرار شكل ما من أشكال التمثيل الضوئي، فإن الارتفاع المستمر في درجة الحرارة العالمية من شأنه أن يؤدي إلى فقدان تدريجي للتنوع البيولوجي . [13]

مع ارتفاع درجات الحرارة، ستتجه آخر أشكال الحياة الحيوانية نحو القطبين، ربما تحت الأرض. ستصبح نشطة بشكل أساسي خلال الليل القطبي ، وتنشط خلال النهار القطبي بسبب الحرارة الشديدة. سيصبح جزء كبير من السطح صحراء قاحلة وستوجد الحياة بشكل أساسي في المحيطات. [13] ومع ذلك، بسبب انخفاض كمية المواد العضوية التي تدخل المحيطات من الأرض بالإضافة إلى انخفاض الأكسجين المذاب ، [81] ستختفي الحياة البحرية أيضًا، متبعة مسارًا مشابهًا لذلك على سطح الأرض. ستبدأ هذه العملية بفقدان أنواع المياه العذبة وتنتهي باللافقاريات، [12] وخاصة تلك التي لا تعتمد على النباتات الحية مثل النمل الأبيض أو تلك القريبة من الفتحات الحرارية المائية مثل الديدان من جنس Riftia . [81] نتيجة لهذه العمليات، قد تنقرض أشكال الحياة متعددة الخلايا في حوالي 800 مليون سنة، والكائنات حقيقية النواة في 1.3 مليار سنة، تاركة فقط بدائيات النواة . [90]

فقدان المحيطات

سحب بنية فاتحة تلتف حول كوكب، كما نشاهده من الفضاء.
إن الغلاف الجوي لكوكب الزهرة في حالة "دفيئة فائقة". ومن المرجح أن تشبه الأرض كوكب الزهرة الحالي بعد بضعة مليارات من السنين.

بعد مليار سنة من الآن، سوف يتم دفن حوالي 27% من المحيط الحديث في الوشاح. وإذا سُمح لهذه العملية بالاستمرار دون انقطاع، فسوف تصل إلى حالة توازن حيث سيبقى 65% من الخزان السطحي الحالي على السطح. [58] وبمجرد أن يصبح سطوع الشمس أعلى بنسبة 10% من قيمته الحالية، سترتفع درجة حرارة السطح العالمية المتوسطة إلى 320 كلفن (47 درجة مئوية؛ 116 درجة فهرنهايت). وسوف يصبح الغلاف الجوي "دفيئة رطبة" مما يؤدي إلى تبخر المحيطات بشكل جامح . [91] [92] في هذه المرحلة، توضح نماذج بيئة الأرض المستقبلية أن طبقة الستراتوسفير ستحتوي على مستويات متزايدة من الماء. وسوف تتحلل جزيئات الماء هذه من خلال التفكك الضوئي بواسطة الأشعة فوق البنفسجية الشمسية، مما يسمح للهيدروجين بالهروب من الغلاف الجوي . والنتيجة النهائية ستكون فقدان مياه البحر في العالم في حوالي 1 إلى 1.5 مليار سنة من الوقت الحاضر، اعتمادًا على النموذج. [93] [94] [95]

وسوف يكون هناك أحد نوعين من ردود الفعل الاحترارية المستقبلية: "الدفيئة الرطبة" حيث يهيمن بخار الماء على طبقة التروبوسفير بينما يبدأ بخار الماء في التراكم في طبقة الستراتوسفير (إذا تبخرت المحيطات بسرعة كبيرة)، و"الدفيئة الجامحة" حيث يصبح بخار الماء مكونًا مهيمنًا للغلاف الجوي (إذا تبخرت المحيطات ببطء شديد). وفي هذا العصر الخالي من المحيطات، ستستمر الخزانات السطحية مع إطلاق الماء بشكل مطرد من القشرة العميقة والوشاح، [58] حيث يُقدر أن هناك كمية من الماء تعادل عدة مرات الكمية الموجودة حاليًا في محيطات الأرض. [96] قد يتم الاحتفاظ ببعض الماء عند القطبين وقد تكون هناك عواصف مطيرة عرضية، ولكن في الغالب، سيكون الكوكب صحراء مع حقول كثبان رملية كبيرة تغطي خط استوائه، وعدد قليل من المسطحات الملحية على ما كان ذات يوم قاع المحيط، على غرار تلك الموجودة في صحراء أتاكاما في تشيلي. [14]

بدون وجود الماء كمواد تشحيم، من المرجح أن تتوقف الصفائح التكتونية وستكون العلامات الأكثر وضوحًا للنشاط الجيولوجي هي البراكين الدرعية الواقعة فوق نقاط الوشاح الساخنة . [92] [81] في هذه الظروف القاحلة، قد يحتفظ الكوكب ببعض الحياة الميكروبية وربما حتى متعددة الخلايا. [92] ستكون معظم هذه الميكروبات محبة للملوحة وقد تجد الحياة ملجأ في الغلاف الجوي كما اقترح أنه حدث على كوكب الزهرة . [81] ومع ذلك، من المرجح أن تؤدي الظروف المتطرفة بشكل متزايد إلى انقراض بدائيات النوى بين 1.6 مليار سنة [90] و 2.8 مليار سنة من الآن، مع عيش آخرها في برك متبقية من الماء على خطوط العرض والمرتفعات العالية أو في الكهوف ذات الجليد المحاصر. ومع ذلك، يمكن أن تستمر الحياة تحت الأرض لفترة أطول. [12]

يعتمد ما يحدث بعد ذلك على مستوى النشاط التكتوني. يمكن أن يؤدي الإطلاق المستمر لثاني أكسيد الكربون من خلال الثوران البركاني إلى دخول الغلاف الجوي في حالة "دفيئة فائقة" مثل كوكب الزهرة . ولكن كما ذكر أعلاه، بدون مياه السطح، من المحتمل أن تتوقف تكتونيات الصفائح وستظل معظم الكربونات مدفونة بشكل آمن [14] حتى تصبح الشمس عملاقًا أحمر وتسخن سطوعها المتزايد الصخور إلى حد إطلاق ثاني أكسيد الكربون. [96] ومع ذلك، كما أشار بيتر وارد ودونالد براونلي في كتابهما حياة وموت كوكب الأرض ، وفقًا لعالم ناسا إيمز كيفن زانلي، فمن المحتمل جدًا أن تتوقف تكتونيات الصفائح قبل فترة طويلة من فقدان المحيطات، بسبب التبريد التدريجي لنواة الأرض، والذي قد يحدث في غضون 500 مليون عام فقط. يمكن أن يؤدي هذا إلى تحويل الأرض مرة أخرى إلى عالم مائي، وربما حتى غرق كل أشكال الحياة البرية المتبقية. [97]

قد يتأخر فقدان المحيطات حتى 2 مليار سنة في المستقبل إذا انخفض الضغط الجوي . سيؤدي انخفاض الضغط الجوي إلى تقليل تأثير الاحتباس الحراري ، وبالتالي خفض درجة حرارة السطح. يمكن أن يحدث هذا إذا كانت العمليات الطبيعية لإزالة النيتروجين من الغلاف الجوي . أظهرت دراسات الرواسب العضوية أنه تم إزالة ما لا يقل عن 100 كيلو باسكال (0.99  ضغط جوي ) من النيتروجين من الغلاف الجوي على مدى الأربعة مليارات سنة الماضية، وهو ما يكفي لمضاعفة الضغط الجوي الحالي بشكل فعال إذا تم إطلاقه. سيكون معدل الإزالة هذا كافياً لمواجهة آثار زيادة سطوع الشمس على مدى الملياري سنة القادمة. [85]

بحلول 2.8 مليار سنة من الآن، ستصل درجة حرارة سطح الأرض إلى 422 كلفن (149 درجة مئوية؛ 300 درجة فهرنهايت)، حتى عند القطبين. عند هذه النقطة، ستنقرض أي حياة متبقية بسبب الظروف القاسية. ما سيحدث بعد ذلك يعتمد على كمية المياه المتبقية على السطح. إذا تبخرت كل المياه على الأرض عند هذه النقطة (عبر "الدفيئة الرطبة" عند حوالي 1 مليار سنة من الآن)، سيبقى الكوكب في نفس الظروف مع زيادة ثابتة في درجة حرارة السطح حتى تصبح الشمس عملاقًا أحمر. [92] إذا لم يحدث ذلك وما زالت هناك جيوب من الماء متبقية، وتتبخر ببطء شديد، ففي غضون 3-4 مليارات سنة تقريبًا، بمجرد ارتفاع كمية بخار الماء في الغلاف الجوي السفلي إلى 40٪، ووصول سطوع الشمس إلى 35-40٪ أكثر من قيمتها الحالية، [93] سينشأ تأثير "الاحتباس الحراري الجامح"، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي ورفع درجة حرارة السطح إلى حوالي 1600 كلفن (1330 درجة مئوية؛ 2420 درجة فهرنهايت). هذا يكفي لإذابة سطح الكوكب. [94] [92] ومع ذلك، من المتوقع الاحتفاظ بمعظم الغلاف الجوي حتى تدخل الشمس مرحلة العملاق الأحمر. [98]

مع انقراض الحياة بعد 2.8 مليار سنة من الآن، من المتوقع أن تختفي البصمات الحيوية للأرض ، لتحل محلها بصمات ناجمة عن عمليات غير بيولوجية. [81]

مرحلة العملاق الأحمر

يمثل القرص الأحمر الكبير الشمس كعملاق أحمر. ويظهر المربع المدرج الشمس الحالية كنقطة صفراء.
حجم الشمس الحالية (الآن في التسلسل الرئيسي ) مقارنة بحجمها المقدر خلال مرحلة العملاق الأحمر

بمجرد أن تتحول الشمس من حرق الهيدروجين داخل نواتها إلى حرق الهيدروجين في غلاف حول نواتها، سيبدأ اللب في الانكماش، وسيتمدد الغلاف الخارجي. سيزداد السطوع الكلي بشكل مطرد على مدى المليار سنة التالية حتى يصل إلى 2730 ضعف سطوعه الحالي في عمر 12.167 مليار سنة. سيضيع معظم الغلاف الجوي للأرض في الفضاء. سيتكون سطحها من محيط من الحمم البركانية مع قارات عائمة من المعادن وأكاسيد المعادن وجبال جليدية من المواد المقاومة للحرارة ، مع وصول درجة حرارة سطحها إلى أكثر من 2400 كلفن (2130 درجة مئوية؛ 3860 درجة فهرنهايت). [99] ستشهد الشمس فقدان كتلة أسرع، مع تساقط حوالي 33٪ من كتلتها الإجمالية مع الرياح الشمسية . سيعني فقدان الكتلة أن مدارات الكواكب ستتوسع. ستزداد المسافة المدارية للأرض إلى 150% على الأكثر من قيمتها الحالية (أي 1.5 وحدة فلكية (220 مليون كيلومتر؛ 140 مليون ميل)). [17]

سيحدث الجزء الأسرع من توسع الشمس إلى عملاق أحمر خلال المراحل النهائية، عندما يبلغ عمر الشمس حوالي 12 مليار سنة. ومن المرجح أن تتوسع لتبتلع كل من عطارد والزهرة، لتصل إلى نصف قطر أقصى يبلغ 1.2  وحدة فلكية (180 مليون  كيلومتر ؛ 110 مليون  ميل ). ستتفاعل الأرض مديًا مع الغلاف الجوي الخارجي للشمس، مما سيقلل من نصف قطر مدار الأرض. ستعمل السحب من الغلاف اللوني للشمس على تقليل مدار الأرض. ستوازن هذه التأثيرات تأثير فقدان الكتلة بواسطة الشمس، ومن المرجح أن تبتلع الشمس الأرض في حوالي 7.59 مليار سنة من الآن. [17]

قد تتسبب قوة السحب من الغلاف الجوي الشمسي في تحلل مدار القمر . بمجرد أن يقترب مدار القمر من مسافة 18470 كم (11480 ميل)، فإنه سيتجاوز حد روش للأرض ، مما يعني أن التفاعل المد والجزر مع الأرض من شأنه أن يكسر القمر، ويحوله إلى نظام حلقي . ستبدأ معظم الحلقات المدارية في التحلل، وستصطدم الحطام بالأرض. وبالتالي، حتى لو لم تبتلع الشمس الأرض، فقد يترك الكوكب بلا قمر. [100] علاوة على ذلك، فإن التآكل والتبخر الناجم عن سقوطه على مسار متحلل نحو الشمس قد يزيل وشاح الأرض، ويترك فقط قلبها، والذي سيتم تدميره أخيرًا بعد 200 عام على الأكثر. [101] [102] سيكون الإرث الوحيد للأرض هو زيادة طفيفة جدًا (0.01٪) في معدنية الشمس بعد هذا الحدث. [103] : IIC 

ما وراء المصير النهائي

سديم هيليكس ، سديم كوكبي مشابه لما ستنتجه الشمس بعد 8 مليارات سنة

بعد اندماج الهيليوم في قلب الشمس مع الكربون ، ستبدأ الشمس في الانهيار مرة أخرى، لتتطور إلى نجم قزم أبيض مضغوط بعد إخراج غلافها الجوي الخارجي في شكل سديم كوكبي . الكتلة النهائية المتوقعة هي 54% من القيمة الحالية، وتتكون على الأرجح بشكل أساسي من الكربون والأكسجين. [1]

حاليًا، يتحرك القمر بعيدًا عن الأرض بمعدل 4 سم (1.6 بوصة) سنويًا. في غضون 50 مليار سنة، إذا لم تبتلع الشمس الأرض والقمر، فسيصبحان مقيدان بالمد والجزر في مدار أكبر وأكثر استقرارًا، حيث يُظهر كل منهما وجهًا واحدًا فقط للآخر. [104] [105] [106] بعد ذلك، سيعمل عمل المد والجزر للشمس على استخراج الزخم الزاوي من النظام، مما يتسبب في اضمحلال مدار القمر وتسارع دوران الأرض. [107] في حوالي 65 مليار سنة، يُقدر أن القمر قد يصطدم بالأرض، بسبب استنزاف الطاقة المتبقية لنظام الأرض والقمر بواسطة الشمس المتبقية، مما يتسبب في تحرك القمر ببطء إلى الداخل نحو الأرض. [108]

بعد هذه النقطة، يعتمد المصير النهائي للأرض (إذا نجت) على ما يحدث. على مقياس زمني يبلغ 10 15 (1 كوادريليون) سنة، سيتم إخراج الكواكب المتبقية في النظام الشمسي من النظام من خلال لقاءات قريبة مع بقايا نجمية أخرى، وستستمر الأرض في الدوران عبر المجرة لمدة 10 19 عامًا تقريبًا قبل أن يتم إخراجها أو سقوطها في ثقب أسود فائق الكتلة . إذا لم يتم إخراج الأرض أثناء لقاء نجمي، فإن مدارها سوف يتحلل عبر الإشعاع الجاذبي حتى تصطدم بالشمس في 10 20 (100 كوينتيليون) سنة. [109] إذا كان من الممكن حدوث تحلل البروتون وطرد الأرض إلى الفضاء بين المجرات، فستستمر حوالي 10 38 (100 أونديسيليون) سنة قبل أن تتبخر في الإشعاع. [110]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ abc Sackmann, I.-Juliana; et al. (1993), "Our Sun. III. Present and Future", The Astrophysical Journal , 418 : 457–68, Bibcode :1993ApJ...418..457S, doi : 10.1086/173407 .
  2. ^ كيث، ديفيد دبليو. (نوفمبر 2000)، "الهندسة الجيولوجية للبيئة: التاريخ والآفاق"، المراجعة السنوية للطاقة والبيئة ، 25 : 245-84، doi : 10.1146/annurev.energy.25.1.245 .
  3. ^ abc Vitousek, Peter M.; Mooney, Harold A.; Lubchenco, Jane; Melillo, Jerry M. (25 يوليو 1997)، "الهيمنة البشرية على النظم البيئية للأرض"، ساينس ، 277 (5325): 494-99، CiteSeerX 10.1.1.318.6529 ، doi :10.1126/science.277.5325.494، S2CID  8610995. 
  4. ^ ab Haberl, Helmut; et al. (يوليو 2007)، "قياس وتخطيط الاستيلاء البشري على الإنتاج الأولي الصافي في النظم البيئية الأرضية"، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية ، 104 (31): 12942-47، Bibcode :2007PNAS..10412942H، doi : 10.1073/pnas.0704243104 ، PMC 1911196 ، PMID  17616580. 
  5. ^ ab Myers, N.; Knoll, AH (8 مايو 2001)، "الأزمة الحيوية ومستقبل التطور"، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية ، 98 (1): 5389-92، Bibcode :2001PNAS...98.5389M، doi : 10.1073/pnas.091092498 ، PMC 33223 ، PMID  11344283. 
  6. ^ ab Myers 2000، ص 63-70.
  7. ^ أب Reaka-Kudla، Wilson & Wilson 1997، الصفحات من 132 إلى 33.
  8. ^ ab Bostrom, Nick (2002), "Existential Risks: Analyzing Human Extinction Scenarios and Related Hazards", Journal of Evolution and Technology , 9 (1), تم أرشفته من الأصل في 27 أبريل 2011 ، تم استرجاعه في 9 أغسطس 2011 .
  9. ^ abcde Dutch, Steven Ian (2006), "The Earth Has a Future", Geosphere , 2 (3): 113–124, doi : 10.1130/GES00012.1 , تم أرشفة النسخة الأصلية في 30 أكتوبر 2015 , تم استرجاعها في 19 يونيو 2013 .
  10. ^ abc Cochelin, Anne-Sophie B.; et al. (ديسمبر 2006)، "محاكاة التغيرات المناخية المستقبلية طويلة الأجل باستخدام نموذج المناخ القديم الأخضر لجامعة ماكجيل: البداية الجليدية التالية"، التغير المناخي ، 79 (3-4): 381، رمز Bibcode :2006ClCh...79..381C، doi :10.1007/s10584-006-9099-1، S2CID  53704885.
  11. ^ بواسطة Neron de Surgy, O.; Laskar, J. (فبراير 1997)، "حول التطور الطويل الأمد لدوران الأرض"، علم الفلك والفيزياء الفلكية ، 318 : 975–89، رمز Bibcode :1997A&A...318..975N.
  12. ^ abcdef O'Malley-James, JT; et al. (2013), "Swansong Biospheres: Refuges for life and novel microbial bioospheres on terrestrial planets near the end of their dwellable lifes", International Journal of Astrobiology , 12 (2): 99–112, arXiv : 1210.5721 , Bibcode :2013IJAsB..12...99O, doi :10.1017/S147355041200047X, S2CID  73722450.
  13. ^ abcd Ward & Brownlee 2003، ص 117-28.
  14. ^ abc Lunine, Jonathan I. (2009), "Titan as an analog of Earth's past and future", European Physical Journal Web of Conferences , 1 : 267–74, Bibcode :2009EPJWC...1..267L, doi : 10.1140/epjconf/e2009-00926-7 .
  15. ^ وارد وبراونلي 2003، ص 142.
  16. ^ فيشباو وآخرون. 2007، ص 114.
  17. ^ abcd Schröder, K.-P.; Connon Smith, Robert (2008), "Distant future of the Sun and Earth revisited", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 386 (1): 155–63, arXiv : 0801.4031 , Bibcode :2008MNRAS.386..155S, doi : 10.1111/j.1365-2966.2008.13022.x , S2CID  10073988.
  18. ^ فولك، كارل؛ وآخرون. (2021)، "مستقبلنا في المحيط الحيوي لعصر الأنثروبوسين"، أمبيو ، 50 (4): 834-869، رمز Bibcode : 2021Ambio..50..834F، doi : 10.1007/s13280-021-01544-8 ، hdl : 1885/267451 ، PMC 7955950 ، PMID  33715097. 
  19. ^ نوفاسك، إم جيه؛ كليلاند، إي إي (مايو 2001)، "حدث انقراض التنوع البيولوجي الحالي: سيناريوهات للتخفيف والتعافي"، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية ، 98 (10): 5466-70، رمز Bibcode : 2001PNAS...98.5466N، doi : 10.1073/pnas.091093698 ، PMC 33235 ، PMID  11344295. 
  20. ^ كوي 2007، ص 162.
  21. ^ توماس، كريس د. وآخرون. (يناير 2004)، "خطر الانقراض الناجم عن تغير المناخ" (PDF) ، نيتشر ، 427 (6970): 145-48، رمز Bibcode : 2004Natur.427..145T، doi : 10.1038/nature02121، PMID  14712274، S2CID  969382، مؤرشف (PDF) من الأصل في 29 أبريل 2019 ، تم استرجاعه في 13 ديسمبر 2019 .
  22. ^ التجارة غير المشروعة في الحياة البرية، خدمات الأسماك والحياة البرية في الولايات المتحدة، تم أرشفة النسخة الأصلية في 8 أبريل 2021 ، تم استرجاعها في 16 يوليو 2021 .
  23. ^ ناسا تغير المناخ العالمي، "تركيز ثاني أكسيد الكربون | ناسا تغير المناخ العالمي"، تغير المناخ: العلامات الحيوية للكوكب ، مؤرشف من الأصل في 23 يونيو 2021 ، تم استرجاعه في 19 ديسمبر 2020 .
  24. ^ وودروف، ديفيد س. (8 مايو 2001)، "انحدار الكائنات الحية والنظم الإحيائية ومستقبل التطور"، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية ، 98 (10): 5471-76، رمز Bibcode : 2001PNAS...98.5471W، doi : 10.1073/pnas.101093798 ، PMC 33236 ، PMID  11344296. 
  25. ^ "ستيفن هوكينج: الحياة الفضائية موجودة هناك، عالم يحذر" ، صحيفة التلغراف ، 25 أبريل 2010.
  26. ^ ماثيوز، راج (مارس 1994)، "الاقتراب الوثيق للنجوم في جوار الشمس"، المجلة الفصلية للجمعية الفلكية الملكية ، 35 (1): 1-9، رمز Bibcode :1994QJRAS..35....1M.
  27. ^ شول، هـ.؛ وآخرون. (أغسطس 1982)، "تأثير مرور النجوم على مدارات المذنبات في سحابة أورت"، علم الفلك والفيزياء الفلكية ، 112 (1): 157-166، رمز Bibcode :1982A&A...112..157S.
  28. ^ Frogel, Jay A.; Gould, Andrew (June 1998), "No Death Star – For Now", Astrophysical Journal Letters , 499 (2): L219, arXiv : astro-ph/9801052 , Bibcode :1998ApJ...499L.219F, doi :10.1086/311367, S2CID  13490628.
  29. ^ رايموند، شون ن.؛ وآخرون. (يناير 2024)، "المسارات المستقبلية للنظام الشمسي: محاكاة ديناميكية للقاءات النجوم ضمن 100 وحدة فلكية"، الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية ، 527 (3): 6126-6138، arXiv : 2311.12171 ، رمز Bibcode : 2024MNRAS.527.6126R، doi : 10.1093/mnras/stad3604 .
  30. ^ تايلور 1993، ص 92.
  31. ^ رامبينو، مايكل ر.؛ هاجرتي، بروس م. (فبراير 1996)، "فرضية "شيفا": الاصطدامات، والانقراضات الجماعية، والمجرة"، الأرض والقمر والكواكب ، 72 (1-3): 441-60، رمز Bibcode : 1996EM&P...72..441R، doi : 10.1007/BF00117548، S2CID  189901526.
  32. ^ تامان، جي ايه؛ وآخرون. (يونيو 1994)، "معدل المستعر الأعظم المجري"، سلسلة ملحق مجلة الفيزياء الفلكية ، 92 (2): 487-93، رمز Bibcode : 1994ApJS...92..487T، doi : 10.1086/192002 .
  33. ^ فيلدز، بريان د. (فبراير 2004)، "النظائر المشعة الحية كعلامات على المستعرات الأعظمية القريبة"، مراجعات علم الفلك الجديد ، 48 (1-4): 119-23، رمز Bibcode :2004NewAR..48..119F، doi :10.1016/j.newar.2003.11.017.
  34. ^ هانسلماير 2009، ص 174-176.
  35. ^ بيتش، مارتن (ديسمبر 2011)، "التهديد الذي تشكله المستعرات الأعظمية في الماضي والحاضر والمستقبل على الغلاف الحيوي للأرض"، الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء ، 336 (2): 287-302، رمز Bibcode : 2011Ap&SS.336..287B، doi : 10.1007/s10509-011-0873-9، S2CID  119803426.
  36. ^ لاسكار، جيه؛ جاستينو، م. (11 يونيو 2009)، "وجود مسارات تصادمية لعطارد والمريخ والزهرة مع الأرض"، نيتشر ، 459 (7248): 817-819، رمز Bibcode : 2009Natur.459..817L، doi : 10.1038/nature08096، PMID  19516336، S2CID  4416436.
  37. ^ ab Laskar, Jacques (يونيو 2009), عطارد والمريخ والزهرة والأرض: عندما تتصادم العوالم!, مرصد باريس، مؤرشف من الأصل في 26 يوليو 2011 ، تم استرجاعه في 11 أغسطس 2011 .
  38. ^ آدامز 2008، ص 33-44.
  39. ^ شاكلتون، نيكولاس جيه. (15 سبتمبر 2000)، "دورة العصر الجليدي التي استمرت 100000 عام تم تحديدها ووجد أنها تتخلف عن درجة الحرارة وثاني أكسيد الكربون والمركزية المدارية"، ساينس ، 289 (5486): 1897-1902، رمز Bibcode : 2000Sci...289.1897S، doi : 10.1126/science.289.5486.1897، PMID  10988063.
  40. ^ ab Hanslmeier 2009، ص 116.
  41. ^ ab Roberts 1998، ص 60.
  42. ^ زيبي، ريتشارد إي. (سبتمبر 2015)، "التطور المستقر للغاية لمدار الأرض المستقبلي على الرغم من السلوك الفوضوي للنظام الشمسي"، مجلة الفيزياء الفلكية ، 811 (1): 10، arXiv : 1508.04518 ، رمز Bibcode : 2015ApJ...811....9Z، doi : 10.1088/0004-637X/811/1/9، S2CID  18294039، 9.
  43. ^ لونين ولونين 1999، ص. 244.
  44. ^ بيرغر، أ.؛ لوتري، م. (1991)، "قيم الإشعاع الشمسي لمناخ العشرة ملايين سنة الماضية"، مراجعات العلوم الرباعية ، 10 (4): 297-317، رمز Bibcode : 1991QSRv...10..297B، doi : 10.1016/0277-3791(91)90033-Q.
  45. ^ ماسلين، مارك أ.؛ ريدجويل، آندي ج. (2005)، "ثورة منتصف العصر البلستوسيني و"أسطورة الغرابة""، الجمعية الجيولوجية، لندن، منشورات خاصة ، 247 (1): 19-34، رمز Bibcode : 2005GSLSP.247...19M، doi : 10.1144/GSL.SP.2005.247.01.02، S2CID  73611295.
  46. ^ يرتبط الانحراف e بالمحور شبه الرئيسي a والمحور شبه الثانوي b على النحو التالي:
    وبالتالي، بالنسبة إلى e تساوي 0.01، فإن b / a  = 0.9995، بينما بالنسبة إلى e تساوي 0.05، فإن b / a  = 0.99875. انظر:
    وايسشتاين، إريك دبليو. (12 ديسمبر 2002)، موسوعة CRC المختصرة للرياضيات ، مطبعة CRC ، رقم ISBN 978-1-58488-347-0.
  47. ^ Laskar, J.; et al. (2004), "A long-term numerical solution for the insolation quantities of the Earth" (PDF) ، علم الفلك والفيزياء الفلكية ، 428 (1): 261–85، رمز Bibcode :2004A&A...428..261L، doi : 10.1051/0004-6361:20041335 ، مؤرشف (PDF) من الأصل في 31 يوليو 2020 ، تم استرجاعه في 3 سبتمبر 2019 .
  48. ^ لاسكار، جيه؛ وآخرون. (18 فبراير 1993)، "استقرار ميلان الأرض بواسطة القمر"، نيتشر ، 361 (6413): 615-17، رمز Bibcode :1993Natur.361..615L، doi :10.1038/361615a0، S2CID  4233758.
  49. ^ Atobe, Keiko; et al. (أبريل 2004)، "اختلافات الميل في الكواكب الأرضية في المناطق الصالحة للحياة"، إيكاروس ، 168 (2): 223–36، Bibcode :2004Icar..168..223A، doi :10.1016/j.icarus.2003.11.017.
  50. ^ Donnadieu, Yannick; et al. (2002), "Is high obliquity a plausible cause for Neoproterozoic glaciations?" (PDF) , Geophysical Research Letters , 29 (23): 42–, Bibcode :2002GeoRL..29.2127D, doi : 10.1029/2002GL015902 , تم أرشفة النسخة الأصلية (PDF) في 8 نوفمبر 2020 , تم استرجاعها في 8 سبتمبر 2020 .
  51. ^ ميلر، سي إف؛ وورك، دي إيه (فبراير 2008)، "البراكين العملاقة وثوراتها العملاقة المتفجرة" (PDF) ، عناصر ، 4 (1): 11–15، رمز Bibcode :2008Eleme...4...11M، doi :10.2113/GSELEMENTS.4.1.11 ، تم الاسترجاع في 21 أبريل 2024 .
  52. ^ ليندسي، جيه إف؛ برازيير، إم دي (2002)، "هل كانت التكتونيات العالمية هي المحرك لتطور المحيط الحيوي المبكر؟ سجل نظائر الكربون من 2.6 إلى 1.9 مليار سنة من كربونات أحواض غرب أستراليا"، أبحاث ما قبل الكمبري ، 114 (1): 1-34، رمز Bibcode : 2002PreR..114....1L، doi : 10.1016/S0301-9268(01)00219-4.
  53. ^ ليندسي، جون ف.؛ برازيير، مارتن د. (2002)، "تعليق على التكتونيات ومستقبل الحياة الأرضية - الرد" (PDF) ، أبحاث ما قبل الكمبري ، 118 (3-4): 293-95، رمز Bibcode : 2002PreR..118..293L، doi : 10.1016/S0301-9268(02)00144-4، مؤرشف (PDF) من الأصل في 25 أكتوبر 2012 ، تم استرجاعه في 28 أغسطس 2009 .
  54. ^ abc Ward 2006، ص 231-232.
  55. ^ مورفي، ج. بريندان؛ وآخرون. (يونيو 2009)، "أنماط متباينة لتكوين القارة العظمى ولغز بانجيا"، أبحاث جوندوانا ، 15 (3-4): 408-20، رمز Bibcode : 2009GondR..15..408M، doi : 10.1016/j.gr.2008.09.005.
  56. ^ ab Silver, Paul G.; Behn, Mark D. (4 يناير 2008)، "الصفائح التكتونية المتقطعة؟"، ساينس ، 319 (5859): 85-88، Bibcode :2008Sci...319...85S، doi :10.1126/science.1148397، PMID  18174440، S2CID  206509238.
  57. ^ Trubitsyn, Valeriy; et al. (ديسمبر 2008)، "التأثيرات الميكانيكية والحرارية للقارات العائمة على الحمل الحراري العالمي للوشاح" (PDF) ، فيزياء الأرض والداخل الكوكبي ، 171 (1-4): 313-22، رمز Bibcode :2008PEPI..171..313T، doi :10.1016/j.pepi.2008.03.011، مؤرشف (PDF) من الأصل في 31 يوليو 2020 ، تم استرجاعه في 13 ديسمبر 2019 .
  58. ^ abc Bounama, Christine; Franck, Siegfried; von Bloh, Werner (2001), "The destiny of Earth's ocean", Hydrology and Earth System Sciences , 5 (4): 569–75, Bibcode :2001HESS....5..569B, doi : 10.5194/hess-5-569-2001 .
  59. ^ وارد وبراونلي 2003، ص 92-96.
  60. ^ نيلد 2007، ص 20-21.
  61. ^ هوفمان 1992، ص 323-27.
  62. ^ ويليامز، كارولين؛ نيلد، تيد (20 أكتوبر 2007)، "بانجيا، العودة"، نيو ساينتست ، مؤرشف من الأصل في 13 أبريل 2008 ، تم استرجاعه في 28 أغسطس 2009 .
  63. ^ ab Silver, PG; Behn, MD (ديسمبر 2006)، "الصفائح التكتونية المتقطعة"، الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي، الاجتماع الخريفي 2006، الملخص رقم U13B-08 ، 2006 : U13B–08، رمز المكتبة : 2006AGUFM.U13B..08S.
  64. ^ Nance, RD; et al. (1988), "The supercontinent cycle" (PDF) , Scientific American , 259 (1): 72–79, Bibcode :1988SciAm.259a..72N, doi :10.1038/scientificamerican0788-72, S2CID  123485019, تم أرشفة النسخة الأصلية (PDF) في 23 سبتمبر 2015 , تم استرجاعها في 28 أغسطس 2009 .
  65. ^ كالكين ويونغ 1996، ص 9-75.
  66. ^ ab Thompson & Perry 1997، ص 127-128.
  67. ^ بالمر 2003، ص 164.
  68. ^ نيمو، ف.؛ وآخرون. (فبراير 2004)، "تأثير البوتاسيوم على تطور النواة والجيودينامو" (PDF) ، المجلة الجيوفيزيائية الدولية ، 156 (2): 363-76، رمز Bibcode : 2003EAEJA.....1807N، doi : 10.1111/j.1365-246X.2003.02157.x ، مؤرشف (PDF) من الأصل في 31 يوليو 2020 ، تم استرجاعه في 16 مايو 2018 .
  69. ^ جونزاليس وريتشاردز 2004، ص 48.
  70. ^ جوبينز، ديفيد؛ وآخرون. (19 مايو 2011)، "ذوبان النواة الداخلية للأرض"، نيتشر ، 473 (7347): 361–63، رمز Bibcode :2011Natur.473..361G، doi :10.1038/nature10068، PMID  21593868، S2CID  4412560.
  71. ^ مونيرو، مارك؛ وآخرون. (21 مايو 2010)، "النمو غير المتوازن للنواة الداخلية للأرض"، ساينس ، 328 (5981): 1014-17، رمز Bibcode :2010Sci...328.1014M، doi :10.1126/science.1186212، PMID  20395477، S2CID  10557604.
  72. ^ ستايسي، FD؛ ستايسي، CHB (يناير 1999)، "طاقة الجاذبية لتطور اللب: الآثار المترتبة على التاريخ الحراري وقوة الدينامو الأرضي"، فيزياء الأرض والداخل الكوكبي ، 110 (1-2): 83-93، رمز Bibcode : 1999PEPI..110...83S، doi : 10.1016/S0031-9201(98)00141-1.
  73. ^ ميدوز 2007، ص 34.
  74. ^ ستيفنسون 2002، ص 605.
  75. ^ فان ثينين، ب.؛ وآخرون. (مارس 2007)، "الماء والحياة والتطور الجيوديناميكي الكوكبي"، مراجعات علوم الفضاء ، 129 (1-3): 167-203، رمز Bibcode : 2007SSRv..129..167V، doi : 10.1007/s11214-007-9149-7 .وعلى وجه الخصوص، انظر الصفحة 24.
  76. ^ ab Gough, DO (نوفمبر 1981)، "البنية الداخلية للشمس واختلافات السطوع"، فيزياء الشمس ، 74 (1): 21-34، رمز Bibcode :1981SoPh...74...21G، doi :10.1007/BF00151270، S2CID  120541081.
  77. ^ ريباس، إجناسي (فبراير 2010)، "الشمس والنجوم كمدخلات طاقة أساسية في الغلاف الجوي للكواكب"، التباين الشمسي والنجمي: التأثير على الأرض والكواكب، وقائع الاتحاد الفلكي الدولي، ندوة الاتحاد الفلكي الدولي ، المجلد 264، ص 3-18، arXiv : 0911.4872 ، رمز Bibcode : 2010IAUS..264....3R، doi : 10.1017/S1743921309992298، S2CID  119107400.
  78. ^ كاين، فريزر (2007)، "عندما تصطدم مجرتنا بمجرة أندروميدا، ماذا يحدث للشمس؟"، الكون اليوم ، تم أرشفته من الأصل في 17 مايو 2007 ، تم استرجاعه في 16 مايو 2007 .
  79. ^ كوكس، تي جيه؛ لوب، أبراهام (2007)، "التصادم بين درب التبانة وأندروميدا"، الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية ، 386 (1): 461، arXiv : 0705.1170 ، رمز Bibcode : 2008MNRAS.386..461C، doi : 10.1111/j.1365-2966.2008.13048.x ، S2CID  14964036.
  80. ^ هيث، مارتن جيه؛ دويل، لورانس ر. (2009)، المناطق الصالحة للحياة حول النجوم إلى المجالات البيئية الديناميكية: مراجعة أولية واتجاهات مستقبلية مقترحة ، arXiv : 0912.2482 ، رمز Bibcode : 2009arXiv0912.2482H.
  81. ^ abcdefgh O'Malley-James, JT; et al. (2014), "Swansong Biospheres II: The final signs of life on terrestrial planets near the end of their dwellable lifetimes", International Journal of Astrobiology , 13 (3): 229–243, arXiv : 1310.4841 , Bibcode :2014IJAsB..13..229O, doi :10.1017/S1473550413000426, S2CID  119252386.
  82. ^ كالديرا، كين؛ كاستينغ، جيمس ف. (ديسمبر 1992)، "إعادة النظر في عمر المحيط الحيوي"، نيتشر ، 360 (6406): 721-23، رمز Bibcode : 1992Natur.360..721C، doi : 10.1038/360721a0، PMID  11536510، S2CID  4360963.
  83. ^ فرانك، س.؛ وآخرون. (2000)، "انخفاض عمر المحيط الحيوي كنتيجة للجيوديناميكية"، تيلوس ب ، 52 (1): 94-107، رمز Bibcode :2000TellB..52...94F، doi :10.1034/j.1600-0889.2000.00898.x.
  84. ^ لينتون، تيموثي م.؛ فون بلوه، فيرنر (مايو 2001)، "التغذية الراجعة الحيوية تمتد إلى عمر المحيط الحيوي"، رسائل البحوث الجيوفيزيائية ، 28 (9): 1715-18، رمز Bibcode : 2001GeoRL..28.1715L، doi : 10.1029/2000GL012198 .
  85. ^ ab Li, King-Fai; et al. (16 يونيو 2009)، "الضغط الجوي كمنظم طبيعي للمناخ لكوكب أرضي به غلاف حيوي"، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية ، 106 (24): 9576–79، Bibcode :2009PNAS..106.9576L، doi : 10.1073/pnas.0809436106 ، PMC 2701016 ، PMID  19487662. 
  86. ^ بوند، دبليو جيه؛ وآخرون. (2005)، "التوزيع العالمي للنظم البيئية في عالم بلا نار"، نيو فيتولوجيست ، 165 (2): 525-38، doi :10.1111/j.1469-8137.2004.01252.x، PMID  15720663، S2CID  4954178.
  87. ^ فان دير ماريل 2005، ص. 363.
  88. ^ Kadereit, G.; et al. (2003), "Phylogeny of Amaranthaceae and Chenopodiaceae and the Evolution of C4 Photosynthesis" (PDF) , International Journal of Plant Sciences , 164 (6): 959–86, doi :10.1086/378649, JSTOR  10.1086/378649, S2CID  83564261, تم أرشفته من الأصل (PDF) في 18 أغسطس 2011.
  89. ^ أوزاكي، كازومي؛ راينهارد، كريستوفر ت. (2021)، "العمر المستقبلي للغلاف الجوي المؤكسج للأرض"، نيتشر جيوساينس ، 14 (3): 138-142، arXiv : 2103.02694 ، رمز Bibcode : 2021NatGe..14..138O، doi : 10.1038/s41561-021-00693-5، S2CID  232083548.
  90. ^ ab Franck, S.; et al. (نوفمبر 2005)، "أسباب وتوقيت انقراض المحيط الحيوي في المستقبل" (PDF) ، مناقشات العلوم الحيوية الجيولوجية ، 2 (6): 1665–79، رمز Bibcode :2006BGeo....3...85F، doi : 10.5194/bgd-2-1665-2005 ، مؤرشف (PDF) من الأصل في 31 يوليو 2020 ، تم استرجاعه في 13 ديسمبر 2019 .
  91. ^ شرودر، ك.-ب.؛ كونون سميث، روبرت (1 مايو 2008)، "إعادة النظر في مستقبل الشمس والأرض البعيد"، الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية ، 386 (1): 155-63، arXiv : 0801.4031 ، رمز Bibcode : 2008MNRAS.386..155S، doi : 10.1111/j.1365-2966.2008.13022.x ، S2CID  10073988.
  92. ^ abcde Brownlee 2010، ص 95.
  93. ^ ab Kasting, JF (يونيو 1988), "Runaway and moist greenhouse atmospheres and the evolution of earth and Venus", Icarus , 74 (3): 472–94, Bibcode :1988Icar...74..472K, doi :10.1016/0019-1035(88)90116-9, PMID  11538226, مؤرشف من الأصل في 4 يونيو 2022 , تم الاسترجاع في 29 أبريل 2020 .
  94. ^ ab Guinan, EF; Ribas, I. (2002), "Our Changing Sun: The Role of Solar Nuclear Evolution and Magnetic Activity on Earth's Atmosphere and Climate", in Montesinos, Benjamin; Gimenez, Alvaro; Guinan, Edward F. (eds.), ASP Conference Proceedings, The Evolving Sun and its Influence on Planetary Environments , المجلد 269، الجمعية الفلكية للمحيط الهادئ، ص 85-106، رمز المكتبة :2002ASPC..269...85G.
  95. ^ وولف، إي تي؛ تون، أو بي (يناير 2014)، "البداية المتأخرة لمناخات الاحتباس الحراري الجامحة والرطبة على الأرض"، رسائل البحوث الجيوفيزيائية ، 41 (1): 167-172، رمز Bibcode : 2014GeoRL..41..167W، doi : 10.1002/2013GL058376.
  96. ^ ab Brownlee 2010، ص 94.
  97. ^ Ward & Brownlee 2003، ص.  [ الصفحة المطلوبة ] .
  98. ^ مينارد، آن (29 مايو 2009)، "الشمس تسرق الغلاف الجوي للأرض"، ناشيونال جيوغرافيك نيوز ، مؤرشف من الأصل في 1 نوفمبر 2017 ، تم استرجاعه في 30 أغسطس 2009 .
  99. ^ Kargel, JS; Fegley, MB (مايو 2003)، "الدورات المتقلبة والتجلد: الأرض والمريخ (الآن وبالقرب من الشمس العملاقة الحمراء)، وأقمار المشترى الساخن"، الجمعية الفلكية الأمريكية، اجتماع DPS # 35، #18.08؛ نشرة الجمعية الفلكية الأمريكية ، 35 : 945، رمز Bibcode : 2003DPS....35.1808K.
  100. ^ باول، ديفيد (22 يناير 2007)، "قمر الأرض مقدر له أن يتفكك"، Space.com ، Tech Media Network، مؤرشف من الأصل في 6 سبتمبر 2008 ، تم استرجاعه في 1 يونيو 2010 .
  101. ^ جولدشتاين، ج. (مايو 1987)، "مصير الأرض في الغلاف العملاق الأحمر للشمس"، علم الفلك والفيزياء الفلكية ، 178 (1-2): 283-85، رمز Bibcode :1987A&A...178..283G.
  102. ^ لي، جيانكي؛ وآخرون (أغسطس 1998)، "الكواكب حول الأقزام البيضاء"، رسائل مجلة الفيزياء الفلكية ، 503 (1): L151–L154، رمز Bibcode :1998ApJ...503L.151L، doi : 10.1086/311546 ، ص. L51.
  103. ^ آدامز، فريد سي؛ لافلين، جريجوري (أبريل 1997)، "الكون المحتضر: المصير الطويل الأمد وتطور الأجسام الفيزيائية الفلكية"، مراجعات الفيزياء الحديثة ، 69 (2): 337–، arXiv : astro-ph/9701131 ، رمز Bibcode : 1997RvMP...69..337A، doi : 10.1103/RevModPhys.69.337، S2CID  12173790.
  104. ^ موراي، سي دي وديرموت، إس إف (1999)، ديناميكيات النظام الشمسي، مطبعة جامعة كامبريدج ، ص. 184، رقم ISBN 978-0-521-57295-8.
  105. ^ ديكنسون، تيرينس (1993)، من الانفجار العظيم إلى الكوكب إكس ، كامدن إيست، أونتاريو: كامدن هاوس ، ص 79-81، ISBN 978-0-921820-71-0.
  106. ^ "علاقة صعبة: هل يغادر القمر الأرض؟"، Futurism ، ​​10 مايو 2013، مؤرشف من الأصل في 9 يناير 2016 ، تم استرجاعه في 14 ديسمبر 2018 .
  107. ^ كانوب، روبن م .؛ رايتر، كيفن (2000)، أصل الأرض والقمر، سلسلة علوم الفضاء بجامعة أريزونا، المجلد 30، مطبعة جامعة أريزونا، ص 176-177، رقم ISBN 978-0-8165-2073-2, تم أرشفته من الأصل في 17 يناير 2023 , تم استرجاعه في 15 مايو 2016 .
  108. ^ دورميني، بروس (31 يناير 2017)، "قد تكون الأرض والقمر في مسار تصادم طويل الأمد"، فوربس ، مؤرشف من الأصل في 1 فبراير 2017 ، تم استرجاعه في 11 فبراير 2017 .
  109. ^ دايسون جيه، فريمان (1979)، "الزمن بلا نهاية: الفيزياء والأحياء في الكون المفتوح"، مراجعات الفيزياء الحديثة ، 51 (3): 447-460، رمز Bibcode :1979RvMP...51..447D، doi :10.1103/RevModPhys.51.447، مؤرشف من الأصل في 5 يوليو 2008 ، تم استرجاعه في 5 يوليو 2008 .
  110. ^ آدامز، فريد سي؛ لافلين، جريجوري (1997)، "الكون المحتضر: المصير الطويل الأمد وتطور الأجسام الفيزيائية الفلكية"، مراجعات الفيزياء الحديثة ، 69 (2): 337-372، arXiv : astro-ph/9701131 ، رمز Bibcode : 1997RvMP...69..337A، doi : 10.1103/RevModPhys.69.337، S2CID  12173790.

فهرس

  • آدامز، فريد سي. (2008)، "العمليات الفيزيائية الفلكية طويلة الأمد"، في بوستروم، نيك؛ سيركوفيتش، ميلان م. (المحررون)، المخاطر الكارثية العالمية، مطبعة جامعة أكسفورد، رقم ISBN 978-0-19-857050-9, تم أرشفته من الأصل في 17 يناير 2023 , تم استرجاعه في 24 مايو 2016 .
  • براونلي، دونالد إي. (2010)، "قابلية الكواكب للسكنى على المقاييس الزمنية الفلكية"، في شرايفر، كارولوس جيه؛ سيسكوي، جورج إل . (المحررون)، الفيزياء الشمسية: تطور النشاط الشمسي ومناخات الفضاء والأرض ، مطبعة جامعة كامبريدج، رقم ISBN 978-0-521-11294-9.
  • كالكين، بي إي؛ يونج، جي إم (1996)، "التسلسل الزمني العالمي للتجلد وأسباب التجلد"، في مينزيس، جون (المحرر)، البيئات الجليدية السابقة: الرواسب والأشكال والتقنيات ، المجلد 2، باتروورث-هاينمان، رقم ISBN 978-0-7506-2352-0.
  • كوي، جوناثان (2007)، تغير المناخ: الجوانب البيولوجية والبشرية ، مطبعة جامعة كامبريدج، رقم ISBN 978-0-521-69619-7.
  • فيشباو، كاثرين إي.؛ ديس ماريه، ديفيد جيه.؛ كورابليف، أوليج؛ راولين، فرانسوا؛ لوجنوني، فيليب (2007)، جيولوجيا الكواكب الأرضية وقابليتها للسكن ، سلسلة علوم الفضاء من مجلة إيسي، المجلد 24، سبرينغر، رقم ISBN 978-0-387-74287-8.
  • جونزاليس، جييرمو؛ ريتشاردز، جاي ويسلي (2004)، الكوكب المتميز: كيف تم تصميم مكاننا في الكون للاكتشاف، دار ريجنري للنشر، رقم ISBN 978-0-89526-065-9, تم أرشفته من الأصل في 17 يناير 2023 , تم استرجاعه في 24 مايو 2016 .
  • هانسلماير، أرنولد (2009)، "قابلية السكنى والكوارث الكونية"، التقدم في علم الأحياء الفلكي والجيوفيزياء الحيوية ، سبرينغر، ISBN 978-3-540-76944-6, تم أرشفته من الأصل في 17 يناير 2023 , تم استرجاعه في 24 مايو 2016 .
  • هوفمان، بول ف. (1992)، "القارات العظمى" (PDF) ، موسوعة علوم نظام الأرض ، أكاديميك بريس، تم أرشفته من الأصل (PDF) في 28 أغسطس 2008 ، تم استرجاعه في 31 أغسطس 2009[ التوضيح مطلوب ]
  • يالنتي، فينسنت (2020)، حساب الزمن العميق: كيف يمكن للتفكير المستقبلي أن يساعد الأرض الآن، مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، رقم ISBN 978-0-262-53926-5, تم أرشفته من الأصل في 16 يونيو 2021 , تم استرجاعه في 13 أغسطس 2020 .
  • لونين، جوناثان إيرفينج؛ لونين، سينثيا جيه. (1999)، الأرض: تطور عالم صالح للسكن، مطبعة جامعة كامبريدج، رقم ISBN 978-0-521-64423-5, تم أرشفته من الأصل في 17 يناير 2023 , تم استرجاعه في 24 مايو 2016 .
  • ميدوز، آرثر جاك (2007)، مستقبل الكون، سبرينغر، رقم ISBN 978-1-85233-946-3.
  • نيلد، تيد (2007)، القارة العظمى: عشرة مليارات تاريخ في حياة كوكبنا، مطبعة جامعة هارفارد، رقم ISBN 978-0-674-02659-9.
  • مايرز، نورمان (2000)، "معنى فقدان التنوع البيولوجي "، في بيتر هـ. رافين؛ تانيا ويليامز (المحرران)، الطبيعة والمجتمع البشري: السعي إلى عالم مستدام: وقائع منتدى التنوع البيولوجي لعام 1997 ، الأكاديميات الوطنية، ص 63-70، ISBN 978-0-309-06555-9.
  • بالمر، دوغلاس (2003)، كشف الماضي ما قبل التاريخ: تاريخ الحياة على الأرض على مدار أربعة مليارات عام، مطبعة جامعة كاليفورنيا، رقم ISBN 978-0-520-24105-3.
  • ريكا كودلا، مارجوري إل؛ ويلسون، دون E.؛ ويلسون، إدوارد أو. (1997)، التنوع البيولوجي 2 (الطبعة الثانية)، مطبعة جوزيف هنري، ISBN 978-0-309-05584-0.
  • روبرتس، نيل (1998)، العصر الهولوسيني: تاريخ بيئي (الطبعة الثانية)، وايلي بلاكويل، رقم ISBN 978-0-631-18638-0.
  • ستيفنسون، دي جي (2002)، “مقدمة للتصميمات الداخلية للكواكب”، في هيملي، راسل جوليان؛ كياروتي، ج.؛ بيرناسكوني، م. Ulivi، L. (eds.)، Fenomeni ad alte pressioni، IOS Press ، ISBN 978-1-58603-269-2, تم أرشفته من الأصل في 17 يناير 2023 , تم استرجاعه في 24 مايو 2016 .
  • تايلور، روجر جون (1993)، المجرات، البنية والتطور (الطبعة الثانية)، مطبعة جامعة كامبريدج، رقم ISBN 978-0-521-36710-3, تم أرشفته من الأصل في 17 يناير 2023 , تم استرجاعه في 24 مايو 2016 .
  • تومسون، راسل د.؛ بيري، ألين هوارد (1997)، علم المناخ التطبيقي: المبادئ والممارسة ، روتليدج، ص 127-128، رقم ISBN 978-0-415-14100-0.
  • van der Maarel، E. (2005)، علم البيئة النباتية ، وايلي بلاكويل، ISBN 978-0-632-05761-0.
  • وارد، بيتر دوغلاس (2006)، من الهواء الرقيق: الديناصورات والطيور والغلاف الجوي القديم للأرض ، مطبعة الأكاديميات الوطنية، رقم ISBN 978-0-309-10061-8.
  • وارد، بيتر دوغلاس؛ براونلي، دونالد (2003)، حياة وموت كوكب الأرض: كيف يرسم علم الأحياء الفلكي الجديد المصير النهائي لعالمنا ، ماكميلان، ISBN 978-0-8050-7512-0.

ملحوظات

  1. ^ انظر أيضًا: الحياة بعد البشر ، حول تحلل الهياكل (إذا اختفى البشر).

قراءة إضافية

  • سكوتيز، كريستوفر ر.، مشروع PALEOMAP ، تم استرجاعه في 28 أغسطس 2009 .
  • تون، بي إي (مارس 2002)، "المستقبل البعيد والبيئة"، فيوتشرز ، 34 (2): 117-132، دوي : 10.1016/S0016-3287(01)00050-7.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=مستقبل_الأرض&oldid=1250144018"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate