Середні глобальні температури Землі неухильно зростають із часів промислової революції. Дані Національного агентства океанічних та атмосферних досліджень (NOAA) вказують на те, що наша планета нагрівається зі швидкістю 0,06 °C за десятиліття з 1850 року. Загалом за більш ніж 170 років Земля стала теплішою на близько 1,11°C, пише Science Alert.
На жаль, спостереження показують, що швидкість потепління планети неухильно зростає: з 1982 року середній річний приріст становить 0,20 ° C за десятиліття, що більш ніж утричі швидше. Ба більше, дослідники вважають, що вже до середини нинішнього століття Земля, ймовірно, нагріється на 1,5–2°C.
Все це є прямим наслідком спалювання копалин, яке експоненційно збільшується з середини 19 століття. Дослідники відзначають, що залежно від швидкості та ступеня підвищення температури, вплив на життєздатність Землі може виявитися катастрофічним.
У новому дослідженні, проведеному доцентом астрономії та астрофізики в Римському університеті Тор Вергата Амедео Балбі та доцентом кафедри аерокосмічних, фізичних та космічних наук та кафедри хімії та хімічної інженерії Флоридського технологічного інституту Манасві Лінгама, вчені вивчили, яким є підвищення температури у довгостроковій перспективі. На додаток, вчені вважають, що розвинені цивілізації неминуче стикаються з цією проблемою, а не лише питанням споживання палива.
Наразі вчені вважають, що підвищення температури на планеті, ймовірно, є неминучим результатом експоненційного зростання споживання енергії. Команда вважає, що результати їхньої роботи можуть мати серйозні наслідки для астробіології та пошуку позаземного розуму.
Ідея полягає в тому, що цивілізації зрештою перегріють планету, на якій живуть. Вона походить від робіт вченого Михайла Будико, який у 1969 році опублікував новаторське дослідження, де стверджував, що вся енергія, яку використовують людина, перетворюється на тепло. Причому більша частина цієї енергії є додатковим джерелом тепла, порівняно з нинішнім приростом радіації. Розрахунки припускають, що при нинішніх темпах зростання використання енергії тепло, вироблене людиною, менш ніж за 200 років збігатиметься з енергією, що надходить від Сонця.
За словами співавтора дослідження Манасві Лінгама, нинішній внесок тепла, що відходить, у зростання глобальної температури планети насправді мінімальним. Але, якщо виробництво тепла, що відходить, буде продовжуватися по експоненційній траєкторії протягом наступного століття, подальше підвищення температури на 1°C може бути теплом, що відходить, незалежно від посилення парникового ефекту від спалювання викопного палива.
Таким чином, якщо виробництво тепла, що відходить, зберігатиме своє зростання протягом століть, в кінцевому підсумку це, ймовірно, призведе до повної втрати придатності планети до життя та загибелі всього живого на Землі.
За словами Балбі, нагрівання, яке вони з колегами вивчили у своїй роботі, є формою перетворення будь-якої форми енергії та є неминучим наслідком законів термодинаміки. Для Землі це лише мала частина потепління, викликаного діяльністю людини. Але якщо глобальне споживання енергії продовжить зростати нинішніми темпами, цей ефект може стати значним протягом кількох століть, потенційно вплинув на придатність планети для життя.
Далі вчені спробували з’ясувати, скільки часу потрібно цивілізаціям, щоб досягти точки, в якій вони зроблять свою планету непридатною для життя. У ході дослідження Балбі та Лінгам створили теоретичні моделі, засновані на Другому законі термодинаміки. Далі вони застосували це до придатності до життя планет, розглянувши навколосонячну зону проживання — орбіти, на яких планета отримуватиме достатню кількість радіації для підтримки рідкої води на поверхні.
Ще одним ключовим фактором, який врахували вчені, є експоненційні темпи зростання цивілізацій та їхнього енергоспоживання. Команда використала людство як шаблон і виявила, що світові темпи споживання енергії значно зросли між 1800 та 2023 роками.
Далі вчені екстраполювали цю тенденцію, щоб виміряти наслідки для придатності для життя та визначити максимальну тривалість життя розвиненої цивілізації після того, як вона вступила в період експоненційного зростання.
Зрештою Балбі та Лінгам дійшли висновку, що максимальний термін служби техносфер становить близько 1000 років. Зазначимо, що це лише за умови, що темпи щорічного зростання становлять близько 1% протягом усього періоду.
Автори дослідження вважають, що результати їхньої роботи матимуть значення не тільки для людства, як виду, але і для пошуку позаземного розуму. Автори дослідження також вважають, що результати їхньої роботи можуть підказати людству, як уникнути перетворення Землі на непридатну для життя планету.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».