Χρειάστηκε εξέλιξη Πριν από 3 ή 4 δισεκατομμύρια χρόνια Για την παραγωγή Homo sapiens. Εάν το κλίμα είχε αποτύχει εντελώς μόνο μία φορά εκείνη την εποχή, η εξέλιξη θα είχε σταματήσει εντελώς και δεν θα ήμασταν εδώ τώρα. Για να καταλάβουμε πώς δημιουργήσαμε τον πλανήτη Γη, θα πρέπει να γνωρίζουμε πώς η Γη κατάφερε να επιβιώσει σε μια αξιοπρεπή διάρκεια ζωής δισεκατομμυρίων ετών.
Αυτό δεν είναι ασήμαντο πρόβλημα. Η τρέχουσα υπερθέρμανση του πλανήτη μας δείχνει ότι το κλίμα μπορεί να αλλάξει δραματικά κατά τη διάρκεια μερικών αιώνων. Με τις γεωλογικές χρονικές κλίμακες, είναι πιο εύκολο να αλλάξετε το κλίμα. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι υπάρχει πιθανότητα να υποβαθμιστεί το κλίμα της Γης σε θερμοκρασίες κάτω από το σημείο πήξης ή πάνω από το σημείο βρασμού σε λίγα εκατομμύρια χρόνια.
Γνωρίζουμε επίσης ότι ο ήλιος έχει πάρει 30% πιο φωτεινός από τότε που εξελίχθηκε η ζωή. Θεωρητικά, αυτό θα έπρεπε να έχει κάνει τους ωκεανούς να βράσουν τώρα, δεδομένου ότι δεν ήταν Γενικά Frozen Early Earth – Αυτό είναι γνωστό ως “Αχνή νεολαία του παράδοξου ήλιουΩστόσο, κατά κάποιον τρόπο, το παζλ της βιωσιμότητας έχει λυθεί.
Οι επιστήμονες βρήκαν δύο κύριες θεωρίες. Το πρώτο είναι ότι η Γη μπορεί να διαθέτει κάτι σαν έναν θερμοστάτη – έναν μηχανισμό ανατροφοδότησης (ή μηχανισμούς) που διατηρεί το κλίμα από την περιαγωγή σε θανατηφόρες θερμοκρασίες.
[Read: ]
Το δεύτερο είναι ότι, μεταξύ των πολλών πλανητών, κάποιοι μπορεί να τα κατάφεραν, και η Γη είναι ένας από αυτούς. Αυτό το δεύτερο σενάριο γίνεται πιο εύλογο από ανακαλύψεις των τελευταίων δεκαετιών πολλών πλανητών έξω από το ηλιακό μας σύστημα – το λεγόμενο Εξωπλανήτες. Οι αστρονομικές παρατηρήσεις μακρινών αστεριών μάς λένε ότι πολλοί από αυτούς έχουν πλανήτες σε τροχιά γύρω τους και ότι μερικοί από αυτούς έχουν τέτοιο μέγεθος, πυκνότητα και τροχιακή απόσταση ώστε οι θερμοκρασίες κατάλληλες για τη ζωή είναι θεωρητικά δυνατές. Έχει εκτιμηθεί ότι υπάρχει τουλάχιστον 2 δισεκατομμύρια από αυτούς είναι υποψήφιοι πλανήτες Μόνο στον γαλαξία μας.
Οι επιστήμονες λατρεύουν να ταξιδεύουν σε αυτούς τους εξωπλανήτες για να ελέγξουν εάν κάποιος από αυτούς ταιριάζει με ένα δισεκατομμύριο χρόνια κλιματικής σταθερότητας στη Γη. Αλλά ακόμη και οι πιο κοντινοί εξωπλανήτες περιστρέφονται σε τροχιά γύρω από το αστέρι Proxima Centauri, Πάνω από τέσσερα έτη φωτός μακριά. Είναι δύσκολο να ληφθούν παρατηρητικά ή εμπειρικά στοιχεία.
Αντ ‘αυτού, εξερεύνησα την ίδια ερώτηση μέσω μοντελοποίησης. Χρησιμοποιώντας ένα πρόγραμμα υπολογιστή σχεδιασμένο να προσομοιώνει την εξέλιξη του κλίματος σε πλανήτες γενικά (όχι μόνο στη Γη) Γεννήθηκαν 100.000 πλανήτεςΚάθε ένα έχει ένα τυχαία διαφορετικό σύνολο κλιματικών αντιδράσεων. Οι κλιματικές αντιδράσεις είναι διαδικασίες που μπορούν να ενισχύσουν ή να μειώσουν την κλιματική αλλαγή – σκεφτείτε για παράδειγμα την τήξη του πάγου της Αρκτικής, που αντικαθιστά τον πάγο που αντανακλά το φως του ήλιου απορροφώντας το φως του ήλιου στην ανοιχτή θάλασσα, το οποίο με τη σειρά του προκαλεί περισσότερη θέρμανση και τήξη περισσότερο
Προκειμένου να διερευνήσω πόσο πιθανό είναι ότι κάθε ένας από αυτούς τους διαφορετικούς πλανήτες θα παραμείνει κατοικήσιμος σε μαζικές (γεωλογικές) χρονικές κλίμακες, προσομοίωσα κάθε 100 φορές. Κάθε φορά που ο πλανήτης ξεκίνησε με διαφορετικές αρχικές θερμοκρασίες και υπέστη ένα τυχαία διαφορετικό σύνολο κλιματικών γεγονότων. Αυτά τα γεγονότα αντιπροσωπεύουν παράγοντες κλιματικής αλλαγής, όπως γιγαντιαίες ηφαιστειακές εκρήξεις (π.χ. Όρος Pinatubo Αλλά πολύ μεγαλύτερες) και αστεροειδείς επιπτώσεις (όπως εκείνες που σκότωσαν τους δεινόσαυρους). Σε κάθε γύρο των 100 κύκλων, η θερμοκρασία του πλανήτη παρακολουθήθηκε έως ότου έγινε πολύ ζεστή ή πολύ κρύα ή επέζησε για 3 δισεκατομμύρια χρόνια, οπότε θεωρήθηκε ως πιθανό σημείο τήξης της έξυπνης ζωής.
Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης δίνουν μια σαφή απάντηση στο πρόβλημα στέγασης, τουλάχιστον όσον αφορά τη σημασία της ανατροφοδότησης και της τύχης. Ήταν τόσο σπάνιο (στην πραγματικότητα, μόνο μία φορά στα 100.000) που ένας πλανήτης είχε τόσο ισχυρή ανατροφοδότηση σταθερότητας που παρέμεινε κατοικήσιμος 100 φορές, ανεξάρτητα από τυχαία καιρικά φαινόμενα. Στην πραγματικότητα, οι περισσότεροι πλανήτες που παρέμειναν κατοικήσιμοι τουλάχιστον μία φορά το έκαναν λιγότερο από δέκα φορές στους 100. Σε σχεδόν κάθε περίπτωση σε μια προσομοίωση όταν ένας πλανήτης ήταν κατοικήσιμος για 3 δισεκατομμύρια χρόνια, η τύχη οφείλεται εν μέρει στην τύχη. Ταυτόχρονα, η τύχη από μόνη της αποδείχθηκε ανεπαρκής. Πλανήτες ειδικά σχεδιασμένοι για να μην έχουν καθόλου αντανακλαστικά, ποτέ δεν παρέμειναν κατοικήσιμοι, ο τυχαίος περίπατος, στον οποίο εκτίθενται τα κλιματολογικά γεγονότα, το μονοπάτι δεν κράτησε ποτέ.
Αυτή η συνολική βαθμολογία, που βασίζεται εν μέρει στα σχόλια και εν μέρει στην τύχη, είναι ισχυρή. Όλα τα είδη αλλαγών στη μοντελοποίηση δεν την επηρέασαν. Με έμμεσο τρόπο, η Γη πρέπει επομένως να έχει κάποιες αντιδράσεις στη σταθεροποίηση του κλίματος αλλά ταυτόχρονα Καλή τύχη Πρέπει επίσης να έχει συμμετάσχει στην υπόλοιπη κατοικήσιμη. Για παράδειγμα, εάν ένας αστεροειδής ή ηλιακός φωτισμός ήταν λίγο μεγαλύτερος από ότι ήταν, ή συνέβη σε μια ελαφρώς διαφορετική (πιο σημαντική) στιγμή, πιθανότατα δεν θα ήμασταν εδώ στη Γη σήμερα. Δίνει μια διαφορετική προοπτική για το γιατί είμαστε σε θέση να κοιτάξουμε πίσω τη συναρπαστική ιστορία της Γης που επεκτείνεται τόσο εκθετικά που εξελίσσεται, διαφοροποιείται και γίνεται όλο και πιο περίπλοκη μέχρι το σημείο που δημιουργήσαμε.
Στο επόμενο βίντεο, Ο καθηγητής Toby Terrell συζητά την έρευνά του.
Αυτό το άρθρο πριν Toby Terrell, Καθηγητής Επιστημών Συστημάτων Γης, Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον Αναδημοσιεύτηκε από Συνομιλία Υπό άδεια Creative Commons. Διαβάστε το Το αρχικό άρθρο.
Εδώ είναι 15 από τις πιο δημοφιλείς ερωτήσεις συνέντευξης για το Node.js
” Δικηγόρος του Twitter. Nerd στο Web. Αφιερωμένη επικοινωνία. Λάτρεις του καφέ. “