Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?

Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk? xtock / shutterstock

Det tok evolusjon 3 eller 4 milliarder år for å produsere Homo sapiens. Hvis klimaet hadde sviktet helt en gang på den tiden, ville evolusjonen ha brutt sammen, og vi ville ikke vært her nå. Så for å forstå hvordan vi ble til på planeten Jorden, må vi vite hvordan Jorden klarte å være i form for livet i milliarder av år.

Dette er ikke noe trivielt problem. Den nåværende globale oppvarmingen viser oss at klimaet kan endres betydelig i løpet av noen få århundrer. Over geologiske tidsskalaer er det enda enklere å endre klima. Beregninger viser at det er potensial for jordens klima å forverres til temperaturer under frysepunktet eller over koking på bare noen få millioner år.

Vi vet også at solen har blitt 30% mer lysende siden livet først utviklet seg. I teorien burde dette ha fått havene til å koke bort nå, gitt at de ikke var det generelt frossen på den tidlige jorden - dette er kjent som “svakt ungt solparadoks”. Likevel, på en eller annen måte, ble dette beboelsespuslespillet løst.

Forskere har kommet med to hovedteorier. Den første er at jorden kan ha noe som en termostat - en tilbakemeldingsmekanisme (eller mekanismer) som forhindrer at klimaet vandrer til dødelige temperaturer.

Det andre er at, av et stort antall planeter, kanskje noen bare klarer det med hell, og Jorden er en av dem. Dette andre scenariet er gjort mer sannsynlig av oppdagelsene i de siste tiårene av mange planeter utenfor vårt solsystem - såkalt eksoplaneter. Astronomiske observasjoner av fjerne stjerner forteller oss at mange har planeter som kretser rundt dem, og at noen har størrelse og tetthet og baneavstand slik at temperaturer som er egnet for livet er teoretisk mulig. Det er anslått at det er minst 2 milliarder slike kandidatplaneter bare i vår galakse.

Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk? Det er mange eksoplaneter ... men hvor mange har et stabilt klima? Jurik Peter / shutterstock

Forskere vil gjerne reise til disse eksoplanetene for å undersøke om noen av dem har matchet Jordens milliarder år av klimastabilitet. Men selv de nærmeste eksoplaneter, de som kretser rundt stjernen Proxima Centauri, er mer enn fire lysår unna. Observasjons- eller eksperimentell bevis er vanskelig å få tak i.

I stedet utforsket jeg det samme spørsmålet gjennom modellering. Ved å bruke et dataprogram designet for å simulere klimautviklingen på planeter generelt (ikke bare jorden), først genererte 100,000 planeter, hver med et tilfeldig annet sett med tilbakemeldinger fra klimaet. Klimatilbakemeldinger er prosesser som kan forsterke eller redusere klimaendringene - tenk for eksempel på at havis smelter i Arktis, som erstatter sollysreflekterende is med sollysabsorberende åpent hav, som igjen fører til mer oppvarming og mer smelting.

For å undersøke hvor sannsynlig hver av disse forskjellige planetene var å være beboelig over enorme (geologiske) tidsskalaer, simulerte jeg hver 100 ganger. Hver gang planeten startet fra en annen starttemperatur og ble utsatt for et tilfeldig annet sett med klimahendelser. Disse hendelsene representerer klimaforandrende faktorer som supervulkanutbrudd (som Mount Pinatubo men mye mye større) og asteroideeffekter (som den som drepte dinosaurene). På hver av de 100 løpene ble planetens temperatur sporet til den ble for varm eller for kald eller ellers hadde overlevd i 3 milliarder år, på hvilket tidspunkt den ble ansett å ha vært en mulig smeltedigel for et intelligent liv.

Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk? Klimaforandring: 1991-utbruddet av Mount Pinatubo på Filippinene sprengte så mye aske i atmosfæren at de globale temperaturene midlertidig falt med 0.6 ° C. SRA Blaze Lipowski / picryl

Simuleringsresultatene gir et klart svar på dette beboelsesproblemet, i det minste når det gjelder viktigheten av tilbakemeldinger og flaks. Det var veldig sjelden (faktisk bare en gang av 100,000) at en planet hadde så sterke stabiliserende tilbakemeldinger at den forble beboelig alle 100 ganger, uavhengig av tilfeldige klimahendelser. Faktisk gjorde de fleste planeter som var beboelige minst en gang, færre enn ti ganger av 100. Ved nesten alle anledninger i simuleringen da en planet forble beboelig i 3 milliarder år, var det delvis heldig. Samtidig ble flaks i seg selv vist å være utilstrekkelig. Planeter som var spesielt designet for ikke å ha noen tilbakemeldinger i det hele tatt, holdt seg aldri beboelige; tilfeldige turer, buffet rundt av klimahendelser, varte aldri løpet.

Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk? Gjentatte løp i simuleringen var ikke identiske: 1,000 forskjellige planeter ble generert tilfeldig og hver gang to ganger. (a) resultater ved første løp, (b) resultater ved andre løp. Grønne sirkler viser suksess (holdt seg beboelig i 3 milliarder år) og svart svikt. Toby Tyrrell, Forfatter gitt

Dette samlede resultatet, at resultatene avhenger delvis av tilbakemeldinger og delvis av flaks, er robust. Alle slags endringer i modelleringen påvirket ikke det. Som en implikasjon må jorden derfor ha noen klimastabiliserende tilbakemeldinger, men samtidig lykke til må også ha vært involvert i at den forblir beboelig. Hvis for eksempel en asteroide eller solbluss hadde vært litt større enn den var, eller hadde skjedd på en litt annen (mer kritisk) tid, ville vi sannsynligvis ikke være her på jorden i dag. Det gir et annet perspektiv på hvorfor vi klarer å se tilbake på Jordens bemerkelsesverdige, enormt utvidede livshistorie som utvikler seg og diversifiserer og blir stadig mer kompliserte til det punktet det ga opphav til oss.Den Conversation

Professor Toby Tyrrell diskuterer forskningen sin.

Om forfatteren

Toby Tyrrell, professor i jordens systemvitenskap, University of Southampton

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

The Uninhabitable Earth: Life After Warming Kindle Edition

av David Wallace-Wells
0525576703Det er verre, mye verre enn du tror. Hvis angsten din for global oppvarming domineres av frykten for stigning i havet, klør du knapt overflaten til hvilke frykt som er mulig. I California raser nå branner året rundt og ødelegger tusenvis av hjem. Over hele USA stormer "500-år" pummelsamfunn måned etter måned, og flom fortrenger titalls millioner årlig. Dette er bare en forhåndsvisning av endringene som kommer. Og de kommer raskt. Uten en revolusjon i hvordan milliarder av mennesker fører sine liv, kunne deler av jorden bli nær ubeboelig og andre deler fryktelig ugjestmilde, så snart slutten av dette århundre. Tilgjengelig på Amazon

The End of Ice: Bearing Witness and Finding Meaning in the path of Climate Disruption

av Dahr Jamail
1620972344Etter nesten et tiår utenlands som krigsreporter, kom den anerkjente journalisten Dahr Jamail tilbake til Amerika for å fornye sin lidenskap for fjellklatring, bare for å finne at bakkene han en gang hadde klatret, er ugjenkallelig endret av klimaforstyrrelser. Som svar legger Jamail ut på en reise til de geografiske frontlinjene av denne krisen - fra Alaska til Australias Great Barrier Reef, via Amazonas regnskog - for å oppdage konsekvensene for naturen og menneskene av tapet av is.  Tilgjengelig på Amazon

Jorden vår, våre arter, våre selv: Hvordan trives mens du skaper en bærekraftig verden

av Ellen Moyer
1942936559Den knappeste ressursen vår er på tide. Med besluttsomhet og handling kan vi implementere løsninger i stedet for å sitte på sidelinjen med skadelige innvirkninger. Vi fortjener, og kan ha, bedre helse og et renere miljø, et stabilt klima, sunne økosystemer, bærekraftig ressursbruk og mindre behov for skadekontroll. Vi har så mye å vinne. Gjennom vitenskap og historier, Vår jord, våre arter, gjør våre selger saken for håp, optimisme og praktiske løsninger vi kan ta individuelt og samlet for å grønnere teknologien vår, grønn økonomien vår, styrke vårt demokrati og skape sosial likhet. Tilgjengelig på Amazon

Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.

 

KAN HENDE DU OGSÅ LIKER

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigrasjonen har begynt
Den store klimamigrasjonen har begynt
by super~~POS=TRUNC
Klimakrisen tvinger tusenvis over hele verden til å flykte ettersom deres hjem blir stadig ubeboelig.
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
by Alan N Williams, et al
Den siste rapporten fra klimapanelet (IPCC) uttaler at uten vesentlig reduksjon ...
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
by Toby Tyrrell
Det tok evolusjon 3 eller 4 milliarder år å produsere Homo sapiens. Hvis klimaet hadde sviktet helt en gang i det ...
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
by Brice Rea
Slutten av den siste istiden, for rundt 12,000 år siden, var preget av en siste kald fase kalt Younger Dryas ...
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Tenk deg at du er på kysten og ser ut mot havet. Foran deg ligger 100 meter karrig sand som ser ut som en ...
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære mye om klimaendringer fra Venus, vår søsterplanet. Venus har for øyeblikket en overflatetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et kollisjonskurs i feil informasjon om klima
The Five Climate Disbeliefs: A Crash Course In Climate Misinformation
by John Cook
Denne videoen er et kollisjonskurs i misinformasjon om klimaet, og oppsummerer de viktigste argumentene som brukes til å tvile på virkeligheten ...
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i Polhavet til et lavt punkt i midten av september. I år måler den bare 1.44 ...

SISTE ARTIKLER

bilde
Tre uker uten strøm? Det er virkeligheten som tusenvis av viktorianere står overfor, og det vil skje igjen
by Anthony Richardson, forsker og lærer, Center for Urban Research, RMIT University
Forrige ukes stormsystem forårsaket kaos over Victoria. Noen 220,000 husstander og bedrifter mistet makten, og ...
Når klimavarmen forverres, er det sannsynlig at en sultnere verden er
by Tim Radford
En varmere verden vil bety en mer sulten verden. På grunnlag av bevisene så langt kan ikke verdens bønder tilpasse seg raskt nok.
En dypere titt på helsekostnadene ved klimafarer
En dypere titt på helsekostnadene ved klimafarer
by Vijay Limaye
NRDC og partnere ga ut en rapport i forrige måned om den svimlende økonomiske avgiften til fossil drivstoff luftforurensning og ...
Court tar industri agn, huler til fossilt brensel
Court tar industri agn, huler til fossilt brensel
by Joshua Axelrod
I en skuffende avgjørelse bestemte dommer Terry Doughty fra den amerikanske tingretten for det vestlige distriktet Louisiana ...
G7 omfavner klimatiltak for å drive rettferdig utvinning
G7 omfavner klimatiltak for å drive rettferdig utvinning
by Mitchell Bernard
På Bidens oppfordring hevet hans G7-kolleger barrieren for kollektiv klimahandling og lovet å kutte karbonet ...
bilde
Reuters 'hete liste over klimaforskere er geografisk skjev: hvorfor dette betyr noe
by Nina Hunter, postdoktoral forsker, University of KwaZulu-Natal
Reuters hete liste over "verdens fremste klimaforskere" forårsaker en sus i klimaendringssamfunnet. Reuters ...
bilde
Lysere fortau gjør virkelig kule byer når det er gjort riktig
by Hessam AzariJafari, postdoktor i ingeniørfag, Massachusetts Institute of Technology
Når hetebølger treffer, begynner folk å lete etter noe som kan senke temperaturen. En løsning er rett under ...
Stigende flom truer dansk finanssystem
by Kieran Cooke
Stormere hav og hyppigere flom kan forårsake kaos hvor som helst. Det danske finansielle systemet vokser nå ...

 Få den siste via e-post

Weekly Magazine Daglig Inspirasjon

Nye holdninger - Nye muligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasjoner. Alle rettigheter reservert.