Väljasuremine

"Mikroobid kustutavad viimase küünla. Miljard aastat enne elu kuhtumist kuulub planeet täielikult neile. Kuid 2,8 miljardi aasta pärast muutuvad Maal valitsevad tingimused ka nende jaoks talumatuks. Elu, vähemalt sellisel kujul, nagu meie seda tunneme, lakkab olemast," tõdes Cornelli ülikooli Carl Sagani nimelise instituudi astrobioloog Jack O'Malley-James. Lilled, loomad, puud, liblikad ja kõik muu silmale nähtav elu kaob juba miljardi aasta jooksul.

Elusorganismidel on Päikesega vedanud. Suurema osa oma elust rahuliku ja suuremaid üllatusi valmistav peajada täht annab elule õilmitsemiseks miljardeid aastaid. Kuid pika ilu peale tuleb ikka pill. Päikese eredus kasvab aeglaselt, kuid järjekindlalt. Umbes 500 miljoni aasta pärast tunnevad selle mõju esimesed hulkraksed.

Keskmise õhutemperatuuri tõusuga käsikäes tõuseb õhus leiduva veeauru hulk ja tuule tugevus. Ookeanid hakkavad aurustuma. Kiirenenud silikaatkivimite erosioon langetab atmosfääris leiduva süsihappegaasi hulka. Juba kord vahevöösse sukeldunud kivimitesse vangistatud süsinik ei jõua laamade liikumise aeglustumise tõttu enam nii kiiresti maapinnale. Taimed kiratsevad. Ligikaudu 600 miljoni aasta pärast leidub C3-fotosünteesi kasutavate taimede jaoks õhus süsihappegaasi liiga vähe.

"Võttes arvesse, et tänapäeval moodustab nende biomass kõigi elusorganismide massist umbes 95 protsenti, on see elule esimene tõsisem hoop. Atmosfääri hapnikutase hakkab geoloogilises mõttes kiiresti langema. Linnud ja loomad surevad välja paar miljonit aastat pärast C3-taimede hukku," selgitas O'Malley-James. Sellele järgneb kalade, kahepaiksete ja roomajate allakäik. C4-fotosünteesile, evolutsiooni hilisemale innovatsioonile toetuvad taimed peavad vastu paarsada miljonit aastat kauem. Samas tempos marsib väljasuremisele vastu putukariik.

"Teistele päristuumsetele saab süsihappegaasi nappus saatuslikuks ligikaudu 1,3 miljardi aasta pärast. Edasi saab Maast mikroobide maailm, mida aeglaselt steriliseeritakse. Ent nagu teame, on neist, eriti ekstremofiilidest juba äärmiselt raske lahti saada," sõnas astrobioloog. Paradoksaalsel kombel muutub taimede eelneva väljasuremise tõttu ja aeglaselt vulkaanidest immitseva süsihappegaasi mõjul metaani eritavate bakterite jälg atmosfääris tugevamaks kui kunagi varem.

toshihiro Gamo/Creative Commons

Elu viimane hingetõmme algab 1,8 miljardi aasta pärast. Taevalaotusel lõõmava päikese tõttu on avakosmosesse haihtunud suurem osa planeedil leiduvast veest. "Püsima jäänud bakterid leiavad oma viimase pelgupaiga tõenäoliselt sügaval maa all asuvates koobastikes ja kunagistes ookeanisüvikutes. Ühesõnaga kõikjal, kus veel natukenegi vett leidub," lisas O'Malley-James. Tõsi, ookeanisüvikud pakuvad vaid ajutist varjupaika.

Eksistentsiks talutavama temperatuuri otsingud ajavad bakterid kõrgemale atmosfääri ja kõrgmägedesse. Laamtektoonika lakkamise tõttu kasvavad vulkaanid tänasest mitu korda kõrgemaks. Vulkaanilõõride lähistel elavatel bakteritel on võimalus kasu lõigata magmas peituvast veest, mis atmosfääris pärast maapinnale jõudmist sobivatel tingimustel kondenseerub.

Hiljemalt 2,8 miljardi aasta pärast lõpeb tõenäoliselt ka nende pidu.

Päästja

Küll võib oletada, et Maad kaugemas tulevikus asustavad mikroobid on tänastest märksa vastupidavamad. Kaasnevalt atmosfääris leiduva hapniku ammendumise ja osoonikihi hävinguga peavad need suutma trotsida näiteks intensiivset ultraviolettkiirgust, milleks on tänapäeval võimelised vaid vähesed. Õnneks ei toimu O'Malley-Jamesi ja tema kolleegide kirjeldatavad väljasuremised tempos, millega on inimesed harjunud näiteks kliimamuutuste puhul. Lühimaks oluliselt ajavahemikuks on miljon aastat. Potentsiaalselt on elul kohastumiseks küllaga võimalusi.

Astrobioloog märkis seejuures, et kuigi nende kasutatavad mudelid põhinevad teadlastel parimal arusaamisel sellest, kuidas maailm toimib, on evolutsiooni edasist käiku raske prognoosida. "See on juba olemuslikult äärmiselt juhuslik protsess. Rangelt võttes on meil võimatu ennustada, kuhu suunas see miljardi aasta pärast liigub. Saame teha oletusi vaid selle põhjal, kuidas on suutnud elu trotsida äärmuslikke tingimusi minevikus. Miski ei garanteeri aga, et see juhtub ka tulevikus," märkis O'Malley-James.

Teisisõnu on tegu kõige hullemate stsenaariumitega, mida võivad süngemaks muuta vaid näiteks supervulkaanide pursked või Maa kokkupõrge hiidasteroididega.

Maast kaugemale

Teadlased ei ürita inimkonna koduplaneedi kaugemat tulevikku lahates rahuldada vaid nende enda ja teiste morbiidset uudishimu. Päikesesüsteemist kaugemal asuvate planeetide teleskoopide kogutud andmete analüüsil on jõutud muu hulgas järeldusele, et iga 12. Päikest meenutava tähe ümber võib elukõlblikus piirkonnas tiirelda Maa-sarnane planeet.

Teised uuringute tulemused pole olnud sedavõrd helded. Mudelid on viidanud, et Maa-sarnased kiviplaneedid tekivad tavaliselt tähele märksa lähemal kui üks astronoomiline ühik. Teisisõnu meenutaksid need parimal juhul eluvaenulikku Veenust või isegi Merkuuri.

Nii või teisiti peavad astrobioloogid rinda pistma tõdemusega, et pooled Päikesest kuni saja parseki kaugusel asuvatest tähtedest on vanemad kui kuus miljardit aastat ehk Maa kodutähest oluliselt vanemad. Seega ei meenuta ka potentsiaalselt neid asustavad eluvormid enam Maal nähtavaid. Maa-välist elu otsivad astronoomid ei pruugi elu ära tunda isegi siis, kui nad õigel ajal teleskoobisilma õigesse ruumipiirkonda suunaks.

Siin tulebki mängu Maa enda tuleviku uurimine. "Tuleviku Maad võib pidada tegelikult mõnes mõttes tulnukaks meie enda planeedisüsteemis, sest asub meist ajalises mõttes sedavõrd kaugel. Kuna teame siinsetest geoloogilistest ja biokeemilistest protsessidest küllaltki palju, võiksime teha suhteliselt häid ennustusi ka selle kohta, millised atmosfääris leiduvad gaasid viitavad planeedi ühel või teisel arengujärgul elule," selgitas O'Malley-James.

NASA/gsfc/Creative Commons

Praegusel, umbes 4,5 miljardi aasta vanusel Maal võib pidada kõige usaldusväärsemateks sõrmejälgedeks hapnikku, osooni ja metaani. Hea õnne korral võiks kaugel eksoplaneedil teleskoobi Päikesesüsteemi poole suunanud eksoastronoom tabada nende jälgi ka Maa atmosfääri läbinud päikesevalguses. Umbes miljardi aasta pärast suuresti mikroobidega kaetud Maal oleks peaasjalikult lämmastikust ja süsihappegaasist koosnevas atmosfääris peamine kahtlusalune metaan, mis on paljude mikroorganismide ainevahetusprotsesside kõrvalprodukt.

Tsivilisatsiooni nekroloog

Kõrgelt arenenud tsivilisatsioonide olemasolule viitavate signaalide nappus on pannud astrobioloogid mõtlema tõsiselt ka märkidele, mis osutaksid hoopis nende hukule. Populaarse hüpoteesi kohaselt hävitab suur osa potentsiaalselt sündivatest tsivilisatsioonidest end enne, kui nad jõuaks teiste planeetide või isegi tähtedeni.

Kummastaval kombel on kõige kergemini inimkonna enda hukuni viivat tuumasõda täheldada kõige raskem. "Väga õigel ajal väga õigesse suunda vaadates võiksime tuumaplahvatustega kaasnevaid lühikesi gammakiirte purskeid täheldada samade instrumentidega, kui kasutatakse universumi kõige energeetilisemate sündmuste käigus vallanduva gammakiirguse registreerimiseks," sõnas O'Malley-James.

Selleks peaks aga tulnukate tuumaarsenal olema palju suurem Maa superriikide tuumarelvade koguvõimsusest. Astronoomidel on paremad väljavaated registreerida katastroofi järelmõju, mille tunnusmärk on ioniseeritud atmosfääri tontlik sinakasroheline kuma.

_Gavorche_/Creative Commons

Biorelvade laastav mõju avalduks atmosfääris metaanetiooli suhtelise sisalduse kasvuna. Gaas vabaneks laipu lagundavate anaeroobsete bakterite elutegevuse käigus. Jälg oleks siiski oluliselt nõrgem kui piiramatu osoonikihti lõhkuvate klorofluorosüsinike kasutus.

Järgmise põlvkonna teleskoopidega oleks võimalik osoonikihi hävimisele viitavaid jälgi näha, kui nende suhteline sisaldus ületaks Maa atmosfääri klorofluorosüsinike suhtelist sisaldust kümnekordselt. Gaaside jäetavaid märke oleks võimalik täheldada ka sadu tuhandeid aastaid hiljem.

"Astronoomilises mõttes jätab aga kõige tugevama jälje "hallollus" – kontrolli alt väljunud end ise paljundav nanorobotite armee, millel on potentsiaali katta terve planeedi pind,'' märkis astrobioloog. Planeedilt tagasi kosmosesse peegeldatav valguse hulk oleks tavapärasest suurem paar tuhat aastat. Samas võib oletada, et tõenäosus tsivilisatsiooni hukule viitavate märkide leidmiseks on oluliselt väiksem kui bakteritest ja alamatest eluvormidest kubiseva planeedi tabamine.

Suur filter

Surnud tsivilisatsiooni leidmine iseenesest aitaks seada empiirilisemale alusele nimeka Robin Hansoni "Suure filtri" idee. Tõdemuse, et ühel või teisel hetkel arenguetapil läbib elu sõela, mis ähvardab selle jäädavalt kustutada. Hetkel pole aga piisavalt andmeid, et öelda midagi selle kohta, kas kõige suuremad väljakutsed lasuvad minevikus või tulevikus.

"Laiemas plaanis, et kalduvus välja surra on vaikeseisund kõigile universumi kivistel ja potentsiaalselt elukõlblikel planeetidel tekkinud eluvormide jaoks. Küsimus on selles, kas see omandab võimekuse selle ärahoidmiseks end ümbritseva keskkonna stabiilsena hoidmiseks piisavalt kiiresti," nentis Charles Lineweaver, Austraalia riikliku ülikooli astrobioloog.

Mõneti teise nurga alt osutas probleemistikule ka O'Malley-James. "Kui me peaksime tõepoolest leidma kunagi planeedi, millel on elu parasjagu kustumas või millel on mõistuslik elu end ammu enne seda hävitanud, paneks see meid ilmselt tundma meie enda planeedi käekäigu pärast märksa suuremat muret. Iseasi on muidugi see, kas me peame nii kaua ootama," mõtiskles astrobioloog.