Gli astrofisici sono stati i primi ad affrontare la questione della vitalità a lungo termine della biosfera. Gli studi precedenti sulla possibilità di futura abitabilità della Terra si sono concentrati principalmente sull'interazione tra il riscaldamento solare durante la sua trasformazione in gigante rossa, il ciclo geochimico carbonato-silicato e la perdita di acqua.
Nuovi studi hanno permesso agli scienziati di prevedere la futura abitabilità della Terra sulla base di modelli dettagliati. Questi modelli tengono conto dell'influenza del Sole sui cicli geochimici come quelli del carbonio, dell'ossigeno, del fosforo e dello zolfo. Inoltre, i ricercatori hanno incluso il ciclo del metano, che comprende il metabolismo degli organismi viventi, e lo scambio redox tra crosta e mantello. Questi elementi permettono di seguire i processi che controllano i livelli di ossigeno nell'atmosfera su scala geologica. Ciò consente di prevedere l'evoluzione del pianeta per miliardi di anni nel futuro.
Gli scienziati hanno adottato un approccio stocastico, selezionando in modo casuale i parametri del modello, tra cui le variazioni del tasso di degassamento dal mantello terrestre e l'accelerazione dell'erosione. Hanno stabilito le condizioni iniziali della Terra 600 milioni di anni fa, quindi hanno eseguito il modello circa 400.000 volte, coprendo l'evoluzione del pianeta fino ai giorni nostri. Di tutti i test effettuati, solo circa cinquemila hanno riprodotto condizioni simili a quelle della Terra moderna. Questi risultati sono stati utilizzati per prevedere l'evoluzione futura del nostro pianeta.
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