Зміни клімату можуть вбити інопланетян: що з'ясували вчені

Середня глобальна температура Землі постійно зростає з часів промислової революції. За даними Національного агентства океанічних та атмосферних досліджень (NOAA) США, з 1850 року Земля нагрівається зі швидкістю 0,06 градуса за Цельсієм у десятиліття або 1,11 градуса за Цельсієм загалом.

З 1982 середньорічний приріст склав 0,20 градуса Цельсія за десятиліття, тобто, планета нагрівалася втричі швидше. За прогнозами, до кінця століття температура підвищиться на 1,5-2 градуси за Цельсієм або навіть більше. І всі ці зміни стали прямим наслідком спалювання викопного палива, яке експоненційно зросло з середини ХІХ століття.

Залежно від того, яким буде підвищення температури, вплив на життя на Землі може бути катастрофічним. У новому дослідженні вчені вивчили, як глобальне потепління стає довгостроковою проблемою, з якою стикаються розвинені цивілізації, а не просто наслідком спалювання палива, повідомляє Science Alert.

За словами вчених, підвищення планетарної температури може бути неминучим наслідком експоненційного зростання споживання енергії. І висновки дослідників можуть мати серйозні наслідки для астробіології та пошуку позаземного розуму (SETI).

Дослідження провели Амедео Бальбі, доцент кафедри астрономії та астрофізики Римського університету Тор Вергата, та Манасві Лінгам, доцент кафедри аерокосмічних, фізичних та космічних наук та кафедри хімії та хімічної інженерії Флоридського технологічного інституту (Florida Tech).

Ідея про те, що цивілізації можуть перегріти свою планету, сягає корінням у роботи радянського вченого Міхаіла Будико. У 1969 році він опублікував новаторське дослідження під назвою "Вплив коливань сонячної радіації на клімат Землі", в якому він стверджував, що вся енергія, яка споживається людством, трансформується у тепло. І основна частина цієї енергії є додатковим джерелом тепла.

«Прості розрахунки показують, що при нинішніх темпах зростання споживання енергії тепло, вироблене людиною, менш як за двісті років можна порівняти з енергією, що надходить від Сонця», - писав Будико.

Це простий наслідок того, що все виробництво і споживання енергії незмінно виробляють тепло, що відходить. Хоча це тепло, що відходить, робить лише незначний внесок у глобальне потепління в порівнянні з викидами вуглецю, довгострокові прогнози показують, що це може змінитися.

«Якщо виробництво відкидного тепла зберігатиме своє експоненційне зростання протягом століть, ми показуємо, що це може зрештою призвести до повної втрати життєдіяльності та загибелі всього життя на Землі», - заявив Лінгам.

Яскравим прикладом відпрацьованого тепла, що виникає внаслідок експоненційного зростання розвиненої цивілізації, є поява Сфери Дайсон. У своїй початковій статті «Пошук штучних зоряних джерел інфрачервоного випромінювання» Фрімен Дайсон стверджував, що потреба у більш придатному для життя просторі та енергії може зрештою спонукати цивілізацію до створення «штучної біосфери, яка повністю оточує її батьківську зірку».

Він стверджував, що такі мегаструктури можна виявити за допомогою інфрачервоних приладів через «великомасштабне перетворення зоряного світла на дальнє інфрачервоне випромінювання», тобто вони випромінюватимуть відпрацьоване тепло в космос.

«Нагрів, який ми досліджуємо в нашій статті, виникає внаслідок перетворення будь-якої форми енергії та є неминучим наслідком законів термодинаміки. Для сучасної Землі це нагрівання є лише незначною частиною потепління, викликаного антропогенним парниковим ефектом. Однак, якщо глобальне споживання енергії продовжуватиме зростати нинішніми темпами, цей ефект може стати значним протягом кількох століть, потенційно впливаючи на придатність Землі для життя», - додав Бальбі.

Щоб визначити, скільки часу потрібно розвиненим цивілізаціям, щоб досягти точки, в якій вони зроблять свою рідну планету непридатною для життя, Балбі та Лінгам створили теоретичні моделі, засновані на Другому законі термодинаміки.

Після цього вони застосували модель до придатності планет для життя, розглянувши навколосонячну зону – тобто, орбіту, на якій планета отримуватиме достатньо сонячного випромінювання для підтримки рідкої води на своїй поверхні.

«Ми адаптували розрахунок населеної зони, стандартний інструмент у екзопланетних дослідженнях. По суті, ми включили додаткове джерело тепла, яке випливає з технологічної активності, поряд із зірковим випромінюванням», — сказав Балбі.

Ще одним ключовим фактором, який враховували вчені, були експоненційні темпи зростання цивілізацій та їхнього енергоспоживання. Використовуючи людство як шаблон, ми бачимо, що світові темпи споживання енергії зросли з 5653 терават-годин (ТВт·г) до 183 230 ТВт·г між 1800 і 2023 роками.

Дослідники використовували ці дані, щоб виміряти наслідки для проживання та визначити максимальну тривалість життя розвиненої цивілізації після того, як вона вступила в період експоненційного зростання. Вони дійшли висновку, що максимальний термін служби техносфер становить близько 1000 років, за умови, що вони переживатимуть щорічний темп зростання близько 1% протягом усього періоду, що цікавить.

Раніше вчені запропонували пояснення, чому ми досі не зустріли інопланетян.