У будущего планеты условно можно выделить два сценария. Первый — исчезновение человечества и большинства сложных экосистем при сохранении самой планеты как небесного тела. Второй — далёкая по времени стадия, когда Солнце настолько изменится, что орбита Земли и её поверхность перестанут существовать в привычном виде, либо останется холодный безжизненный камень.
Что может «выключить» человечество
Климат Земли всегда колебался между ледниковыми эпохами и тёплыми межледниковьями, и в этих циклах заметную роль играют изменения орбиты, наклона оси и прецессии, описываемые циклами Миланковича. Если смотреть только на орбитальные факторы, через десятки тысяч лет мог бы начаться новый ледниковый период, но антропогенные выбросы парниковых газов способны серьёзно отодвинуть начало следующего оледенения. Будущие ледниковые эпохи станут не мгновенной катастрофой, а длительным стрессом, когда выживание возможно ценой перестройки хозяйства и миграции населения.
Литосферные плиты продолжают дрейфовать, материки сближаются и расходятся, формируя новые океаны и горные пояса. Ряд моделей предполагает, что через сотни миллионов лет континенты вновь соберутся в суперконтинент, один из возможных вариантов которого называют Пангея Ультима. Такой гигантский материк почти неизбежно приведёт к крайне жаркому и засушливому климату в глубине суши и мощному вулканизму по окраинам, что грозит массовыми вымираниями, хотя отдельные регионы могут оставаться обитаемыми.
Опасность представляет и крупное космическое тело. Столкновение Земли с астероидом или кометой километрового размера способно вызвать многолетнюю «зиму» из‑за пылевого экрана в атмосфере и цепочку природных катастроф. Похожий сценарий связывают с вымиранием динозавров 66 млн лет назад, когда удар заметно изменил климат и биоту планеты. Вероятность такого события в ближайшие тысячелетия низка, и программы наблюдения за околоземными объектами постоянно совершенствуются, но полностью исключить риск нельзя.
Современное потепление и парниковый эффект — ещё один потенциальный фактор нестабильности. Концентрация углекислого газа и других парниковых газов уже значительно превышает доиндустриальный уровень, основными источниками остаются сжигание топлива, промышленность и изменение землепользования. По мере роста температуры включаются положительные обратные связи, такие как таяние ледников и деградация вечной мерзлоты, поддерживающие дальнейшее потепление даже при замедлении роста выбросов. Крайние сценарии предполагают, что значительная часть суши может стать слишком жаркой для привычных экосистем, а океаны — беднее кислородом, хотя полного испарения океанов только из‑за антропогенного CO₂ не ожидается.
Нельзя забывать и о космических факторах. Мощный гамма‑всплеск от взрыва массивной звезды, направленный в сторону Земли, способен разрушить значительную долю озонового слоя и временно открыть поверхность для жёсткого ультрафиолета. Вероятность такого события для нашей планеты крайне мала, но теоретически оно могло бы стать тяжёлым испытанием для всей наземной жизни. В ещё более далёкой перспективе возможны изменения и в самом защитном щите планеты: по мере эволюции ядра динамо‑механизм, создающий магнитное поле, может ослабнуть. Тогда магнитосфера перестанет эффективно защищать атмосферу от солнечного ветра, что ускорит утечку газов и сделает условия на поверхности куда более жёсткими для живых организмов.
Как Солнце изменит Землю
Сейчас Солнце находится примерно в середине своей «спокойной» жизни как звезда главной последовательности и будет сжигать водород в ядре ещё несколько миллиардов лет, постепенно повышая светимость. Оценивается, что яркость растёт примерно на один процент за сотню миллионов лет, и в будущем это приведёт к всё более интенсивному нагреву верхних слоёв атмосферы и поверхности. Задолго до превращения Солнца в красного гиганта усиленное излучение способно запустить испарение океанов и утечку значительной части водорода в космос. В таком сценарии планета потеряет воду, поверхность станет раскалённой, а привычные формы жизни просто не смогут существовать.
Когда запасы водорода в ядре будут исчерпаны, Солнце начнёт раздуваться, переходя в стадию красного гиганта, и его радиус увеличится в десятки и сотни раз. Меркурий и Венера почти наверняка окажутся поглощены, а судьба Земли зависит от баланса между расширением оболочки звезды и потерей массы, из‑за которой орбита планеты может немного «отодвинуться» наружу. В одних сценариях Земля попадает внутрь раздувшейся солнечной оболочки и разрушается, в других — выживает как раскалённый безводный камень с разрушенной атмосферой. В финале Солнце сбросит внешние слои, превратится в белый карлик, а остатки планет будут обращаться вокруг этого компактного горячего ядра.
Возможный «запасной» мир
По мере того как Солнце стареет и становится ярче, зона обитаемости — область, где на поверхности планет возможна жидкая вода — медленно смещается от Земли к более дальним орбитам. В числе потенциальных кандидатов на будущую обитаемость часто называют Титан, крупный спутник Сатурна с плотной атмосферой, льдом и богатой органикой. Расчёты показывают, что через миллиарды лет, на фоне роста светимости Солнца, на Титане может появиться период продолжительностью сотни миллионов лет, когда там возможны океаны жидкой воды с примесью аммиака и более мягкий климат. Теоретически это создаёт окно, в которое разумная цивилизация могла бы перенести часть жизни с Земли на этот спутник, если к тому моменту будет располагать необходимыми технологиями и инфраструктурой.