Akankah ada kehidupan sebelum manusia ?

konsepsi pandangan akan adanya planet hipotetis sekitar bintang raksasa yang jauh merah. Matahari kita diperkirakan membengkak dalam beberapa miliar tahun ke Bumi goreng pertama kemudian menelan itu.

Miliaran tahun dari sekarang, kehidupan di Bumi akan padam ketika matahari sekarat hangus permukaan planet kita. Penelitian baru bertujuan untuk menentukan apa bentuk kehidupan terakhir di Bumi akan, dan apa jenis kediaman mereka akan berpegang teguh sebelum bumi menjadi disterilkan.

Kami beruntung bahwa planet kita mengorbit sebuah bintang yang memiliki seumur hidup utama-urutan panjang. Namun, luminositas matahari secara bertahap meningkat, dan dalam waktu sekitar satu miliar tahun efek ini akan mulai dirasakan di Bumi.

Suhu permukaan akan mulai merayap ke atas tanpa henti selama beberapa miliar tahun ke depan, yang akan meningkatkan jumlah uap air di udara. Hal ini akan bertindak untuk lebih meningkatkan suhu dan dengan demikian akan menandai awal dari akhir bagi kehidupan di Bumi.

Para peningkatan suhu akan menyebabkan jumlah berlebihan hujan dan angin, dan dengan demikian meningkatkan pelapukan batuan silikat, yang akan menyedot karbon tambahan dari atmosfer. [Top 10 Cara Hancurkan Bumi]

Biasanya, karbon diganti melalui lempeng tektonik dalam siklus karbon-silikat seperti yang dirilis dalam gas vulkanik. Namun, lautan akan mulai menguap karena suhu terus meningkat, yang mungkin akan menempatkan berhenti untuk lempeng tektonik sebagai ilmuwan percaya bahwa air merupakan pelumas penting bagi gerakan lempeng tektonik di Bumi. Ini akan menguras jumlah gunung berapi yang aktif, dan karbon tidak akan diisi ulang di atmosfer.

Kurangnya karbon dioksida secara efektif akan tersedak kehidupan tanaman di bumi, karena tanaman membutuhkan CO2 di atmosfer untuk respirasi mereka. Kematian oksigen yang memproduksi tanaman pada gilirannya akan menyebabkan kurang oksigen di atmosfer selama beberapa juta tahun. Ini akan berarti bencana bagi kehidupan hewan yang tersisa di Bumi, dengan mamalia dan burung yang pertama punah. Ikan, amfibi dan reptil akan bertahan sedikit lebih lama, karena mereka membutuhkan oksigen lebih sedikit dan memiliki toleransi yang lebih besar terhadap panas.

Jenis terakhir yang hadir binatang di bumi jauh-masa mendatang kemungkinan akan menjadi invertebrata. Setelah serangga akhirnya menyerah pada suhu meningkat, Bumi akan sekali lagi akan hanya dihuni oleh kehidupan mikroba, seperti itu telah selama beberapa miliar tahun pertama sejarah planet kita. Kehidupan tersisa terakhir putus asa akan mencari ceruk planet yang masih layak huni, tetapi bahkan bentuk extremophile kehidupan akan menemukan ini menjadi sebuah tantangan.

Sebuah ceruk dihuni di dunia yang tidak ramah

Seperti lautan bumi menguap, kolam-kolam yang tersisa air dapat memberikan perlindungan terakhir untuk beberapa mikroba. Kedalaman rata-rata kini lautan berjarak 2,5 mil (4 km), tapi ini meluas menjadi 6,8 (11 km) di Palung Mariana, yang merupakan parit laut terdalam dikenal.

Parit diukir di dasar laut bisa menjadi salah satu tempat terakhir untuk air pelabuhan cair, dengan dinding menjulang menawarkan beberapa sumber naungan dari matahari tak kenal ampun. Namun, ini surga potensial tidak cukup mengundang karena pertama mungkin tampak. Udara bergerak ke parit akan menjadi dikompresi karena tenggelam lebih rendah, dan tekanan ini akan sangat meningkatkan suhu udara di atas air.

“Pada saat kita sampai ke titik di mana ada parit dengan kolam kecil air di bagian bawah, massa besar air laut akan menguap, sehingga suhu permukaan di planet ini akan meningkat pesat,” kata Jack O’Malley -James dari University of St Andrews, dan penulis utama studi baru. “Oleh karena itu, air di dasar palung tidak akan tetap cukup dingin untuk cukup lama untuk membuat perlindungan yang baik bagi kehidupan.”

Lain surga potensial bagi kehidupan mikroba terakhir di Bumi bisa di gua-gua bawah tanah. Mikroba telah ditemukan hidup di gua-gua di bumi masa kini tanpa memerlukan sinar matahari. Gua yang paling di bumi jauh-masa mendatang tidak akan cocok untuk kehidupan, karena suhu meningkat dengan kedalaman. Namun, gua yang memiliki ruang besar di bawah pintu masuk yang sempit mungkin lebih dingin, karena udara dingin yang lebat tersedot, tapi udara hangat ringan yang dibarikade keluar.

Ice Cave on Earth

Gua es bisa menjadi tempat tinggal akhir bagi kehidupan mikroba di bumi jauh-masa depan dengan suhu permukaan menghebohkan.

Gua tersebut terbentuk dari tabung lava yang runtuh, dan udara dingin di gua-gua akan menyebabkan di-salju jatuh untuk kompak dalam es selama musim dingin, serta membekukan air masuk. Ketika suhu di luar naik lagi, udara dingin masih terperangkap di dalam gua, bersama dengan es. Namun, es akan mencair pada akhirnya sebagai panas dilakukan melalui dinding gua, sehingga harus terus menerus diganti dan karena beberapa sumber air masih akan diperlukan di bumi jauh-masa depan untuk seperti sebuah gua untuk mempertahankan iklim dingin.

Hidup juga bisa ada di lingkungan bawah permukaan selain gua es. Hari kehidupan mikroba telah ditemukan pada kedalaman 3,3 mil (5,3 km) di bawah permukaan bumi. Peningkatan temperatur dengan kedalaman sekitar 86 derajat Fahrenheit (48 derajat Celcius) per mil (1,6 km), namun, kenaikan yang tepat tergantung pada jenis batuan. Seperti perlindungan bawah permukaan bisa menjadi salah satu dari yang terakhir mengandung kehidupan di Bumi.

Di ujung lain dari skala, suhu akan menurun sekitar 18,9 derajat Fahrenheit (10,5 derajat Celsius) per mil di atas permukaan bumi. Hal ini karena permukaan bumi kembali-memancarkan panas yang telah diterima dari matahari, sehingga memanaskan atmosfer yang lebih rendah.

Suhu yang lebih rendah pada ketinggian tinggi akan mendorong kehidupan mikroba di bumi jauh-masa depan untuk meraih langit dan mencari perlindungan di danau yang tersisa di pegunungan dalam upaya untuk menghindari panas. Namun, karena lempeng tektonik berhenti menabrak satu sama lain, tidak akan ada lagi menjadi kekuatan untuk mendorong pegunungan atas. Sebaliknya, gunung-gunung akan menyerah terhadap cuaca dan akhirnya akan ada lebih sedikit daerah dataran tinggi di planet ini.

Tinggi-ketinggian yang tersisa daerah kemungkinan akan terdiri dari gunung berapi, seperti konveksi dari batuan cair di dalam mantel bumi masih akan terjadi bahkan setelah penghentian pergerakan lempeng. Kurangnya lempeng tektonik akan memungkinkan ini “hot spot” gunung berapi untuk mencapai ketinggian yang saat ini tidak mungkin untuk mencapai hari ini.

“Situs sekitar gunung berapi aktif di kehidupan inang hari bumi, sehingga tinggal dekat gunung berapi aktif tidak harus menjadi tantangan bagi mikroorganisme extremophilic,” kata O’Malley-James. “Kemungkinan bahwa aktivitas gunung berapi akan menurun sebagai planet mendingin, tetapi tidak mungkin berhenti total selama periode waktu di mana planet masih dihuni.”

Kolam terisolasi dari sisa-sisa laut akan memiliki konsentrasi garam tinggi, yang berarti bahwa kehidupan bakteri akan harus menahan garam tinggi serta suhu tinggi. Mikroba tersebut disebut thermohalophiles, dan mereka ada saat ini dalam kondisi seperti di sekitar ventilasi hidrotermal. Mikroba di bumi jauh-masa depan juga harus bersaing dengan dibombardir dengan dosis tinggi radiasi ultraviolet, sebagai lapisan ozon akan telah dilucuti ketika oksigen di atmosfer berkurang. [Wipe Out: Kepunahan Sejarah Paling Misterius]

Biosignatures dari planet sekarat

Mempelajari apa hidup akan seperti di Bumi pada akhir era dihuni membantu ilmuwan mempersempit apa biosignatures mungkin ada di bumi-seperti exoplanets mengorbit bintang penuaan dekat akhir deret utama mereka. Jadi, apa jenis biosignatures akan hidup terakhir di pameran bumi?

Thermohalophiles, seperti yang ditemukan di gunung berapi di Chili Atacama Desert, gunakan karbon monoksida untuk memperoleh energi, dan oleh-produk dari proses metabolisme mereka termasuk karbon dioksida, hidrogen, dan etanol.

Karbon dioksida dapat dilihat sebagai indikator kehidupan, mengingat bahwa karbon dioksida yang melekat pada planet akan telah sangat berkurang juta tahun sebelumnya. Karbon dioksida dengan sendirinya bukan biosignature dan kehadirannya, seperti di Mars, tidak menunjukkan bahwa ada kehidupan di planet. Namun, karbon dioksida biologis yang dihasilkan akan menyebabkan ketidakseimbangan dari CO2 di atmosfer yang dapat mengungkapkan adanya kehidupan mikroba.

This artist's impression shows a red giant engulfing a Jupiter-like planet as it expands.

Demikian pula, produksi biologis hidrogen oleh thermohalophiles bisa menciptakan kelebihan hidrogen di atmosfer, yang dapat digunakan sebagai indikator kehidupan. Namun, semua biosignatures kemungkinan akan menjadi lemah, karena produktivitas biologi akan sangat berkurang di dunia yang sedang sekarat. [7 Planet Alien berpotensi layak huni]

Mikroba dapat beradaptasi dengan kondisi ekstrim, seperti kondisi yang keras yang ada di bumi purba. Kehidupan pertama muncul di Bumi, sejauh 3,8 miliar tahun yang lalu, adalah kehidupan uniseluler. Demikian pula, mikroba akan menjadi penghuni tunggal bumi selama hari-hari terakhirnya sebagai planet layak huni. Biosphere mikroba akan menunjukkan biosignatures yang sangat berbeda dengan apa yang ada di bumi saat ini, tapi apakah akhir-jenis biosphere akan muncul mirip dengan awal-jenis biosphere adalah pertanyaan lain.

“Sepertinya mereka akan mirip dengan biosignatures untuk awal-jenis mikroba biosphere, tetapi kekuatan tanda tangan atmosfer berbagai akan jauh lebih rendah untuk akhir-jenis biosphere mikroba,” kata O’Malley-James. “Jadi mungkin untuk membedakan antara biosphere mikroba awal dan akhir murni dengan melihat kekuatan gas biosignature berbagai spektrum atmosfer planet mirip bumi.”

Pekerjaan di masa depan akan berusaha untuk memperbaiki apa yang biosignatures bisa, dan akhirnya mencari tanda-tanda dari sebuah planet layak huni sekarat di antara planet mirip Bumi yang telah ditemukan sejauh ini.

Makalah ini telah dipublikasikan dalam International Journal of Astrobiology. Preprint ini dapat ditemukan di sini: http://arxiv.org/abs/1210.5721