Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?

Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło? xtock / Shutterstock

Wymagało to ewolucji 3 lub 4 miliardy lat produkować Homo sapiens. Gdyby klimat zawiódł całkowicie tylko raz w tym czasie, ewolucja zatrzymałaby się gwałtownie i nie byłoby nas tutaj teraz. Aby więc zrozumieć, w jaki sposób powstaliśmy na Ziemi, musimy wiedzieć, w jaki sposób Ziemia zdołała pozostać w formie do życia przez miliardy lat.

To nie jest trywialny problem. Obecne globalne ocieplenie pokazuje nam, że klimat może ulec znacznej zmianie w ciągu nawet kilku stuleci. W geologicznych skalach czasowych zmiana klimatu jest jeszcze łatwiejsza. Obliczenia pokazują, że istnieje możliwość pogorszenia się klimatu na Ziemi do temperatur poniżej zera lub powyżej wrzenia w ciągu zaledwie kilku milionów lat.

Wiemy również, że Słońce stało się o 30% jaśniejsze od czasu ewolucji życia. Teoretycznie powinno to już spowodować wygotowanie oceanów, biorąc pod uwagę, że tak się nie stało ogólnie zamrożone na wczesnej Ziemi - jest to znane jako „słaby paradoks młodego Słońca”. Jednak w jakiś sposób ta zagadka dotycząca siedlisk została rozwiązana.

Naukowcy przedstawili dwie główne teorie. Po pierwsze, Ziemia może być wyposażona w coś w rodzaju termostatu - mechanizm (lub mechanizmy) sprzężenia zwrotnego, który zapobiega przechodzeniu klimatu do śmiertelnych temperatur.

Po drugie, z dużej liczby planet, być może niektórym udaje się po prostu przez szczęście, a Ziemia jest jedną z nich. Ten drugi scenariusz jest bardziej wiarygodny dzięki odkryciom w ostatnich dziesięcioleciach wielu planet poza naszym Układem Słonecznym - tzw. egzoplanety. Astronomiczne obserwacje odległych gwiazd mówią nam, że wiele planet je orbituje, a niektóre mają taką wielkość, gęstość i odległość orbitalną, że teoretycznie możliwe są temperatury odpowiednie dla życia. Szacuje się, że jest ich przynajmniej 2 miliardy takich kandydujących planet tylko w naszej galaktyce.

Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło? Jest wiele egzoplanet… ale ile z nich ma stabilny klimat? Jurik Peter / Shutterstock

Naukowcy chcieliby udać się na te egzoplanety, aby zbadać, czy którakolwiek z nich dorównała miliardom lat stabilności klimatu na Ziemi. Ale nawet najbliższe egzoplanety, te krążące wokół gwiazdy Następny Centaurisą oddalone o więcej niż cztery lata świetlne. Trudno jest zdobyć dowody obserwacyjne lub eksperymentalne.

Zamiast tego zbadałem to samo pytanie poprzez modelowanie. Używając programu komputerowego zaprojektowanego do symulacji ewolucji klimatu na planetach w ogóle (nie tylko na Ziemi), zacząłem wygenerował 100,000 XNUMX planet, każdy z losowo innym zestawem sprzężeń zwrotnych dotyczących klimatu. Klimatyczne sprzężenia zwrotne to procesy, które mogą wzmacniać lub zmniejszać zmiany klimatyczne - pomyślmy na przykład o topnieniu lodu morskiego w Arktyce, który zastępuje odbijający światło słoneczne lód otwartym morzem pochłaniającym światło słoneczne, co z kolei powoduje większe ocieplenie i topnienie.

Aby zbadać, jak prawdopodobne jest, że każda z tych różnorodnych planet pozostanie zamieszkana w olbrzymich (geologicznych) skalach czasowych, przeprowadziłem symulację co 100 razy. Za każdym razem planeta startowała z innej temperatury początkowej i była wystawiona na losowo inny zestaw zdarzeń klimatycznych. Zdarzenia te reprezentują czynniki zmieniające klimat, takie jak erupcje superwulkanów (np Góra Pinatubo ale znacznie większe) i uderzenia asteroid (takie jak ten, który zabił dinozaury). Podczas każdego ze 100 przebiegów śledzono temperaturę planety, aż stała się zbyt gorąca lub zbyt zimna, albo też przetrwała 3 miliardy lat, kiedy to uznano, że jest to potencjalny tygiel dla inteligentnego życia.

Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło? Zmiana klimatu: erupcja góry Pinatubo na Filipinach w 1991 r. Wyrzuciła do atmosfery tak dużo popiołu, że globalna temperatura tymczasowo spadła o 0.6 ° C. SRA Blaze Lipowski / picryl

Wyniki symulacji dają jednoznaczną odpowiedź na ten problem związany z zamieszkaniem, przynajmniej pod względem znaczenia sprzężeń zwrotnych i szczęścia. Bardzo rzadko (w rzeczywistości tylko jeden raz na 100,000 100) planeta miała tak silne stabilizujące sprzężenie zwrotne, że nadawała się do zamieszkania przez całe 100 razy, niezależnie od przypadkowych zdarzeń klimatycznych. W rzeczywistości większość planet, które przynajmniej raz nadawały się do zamieszkania, robiła to mniej niż dziesięć razy na 3. Prawie za każdym razem w symulacji, kiedy planeta nadawała się do zamieszkania przez XNUMX miliardy lat, było to częściowo spowodowane szczęściem. Jednocześnie okazało się, że szczęście samo w sobie jest niewystarczające. Planety, które zostały specjalnie zaprojektowane tak, aby w ogóle nie miały sprzężenia zwrotnego, nigdy nie nadawały się do zamieszkania; przypadkowe spacery, nawiedzane przez wydarzenia klimatyczne, nigdy nie trwały.

Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło? Powtarzane przebiegi w symulacji nie były identyczne: 1,000 różnych planet zostało wygenerowanych losowo, a każda uruchomiona dwukrotnie. (a) wyniki z pierwszej serii, (b) wyniki z drugiej serii. Zielone kręgi wskazują na sukces (żył przez 3 miliardy lat) i czarną porażkę. Toby Tyrrell, Autor pod warunkiem

Ten ogólny wynik, w którym wyniki zależą częściowo od informacji zwrotnych, a częściowo od szczęścia, jest solidny. Wszelkiego rodzaju zmiany w modelowaniu nie miały na to wpływu. W związku z tym Ziemia musi mieć pewne stabilizujące klimat sprzężenia zwrotne, ale jednocześnie szczęście musiał być również zaangażowany w pozostawanie w mieszkaniu. Gdyby na przykład asteroida lub rozbłysk słoneczny był nieco większy niż był lub wystąpił w nieco innym (bardziej krytycznym) czasie, prawdopodobnie nie byłoby nas dzisiaj na Ziemi. Daje inną perspektywę na to, dlaczego jesteśmy w stanie spojrzeć wstecz na niezwykłą, ogromnie rozszerzoną historię życia na Ziemi, która ewoluuje i różnicuje się i staje się coraz bardziej złożona do tego stopnia, że ​​dała nam początek.Konwersacje

Profesor Toby Tyrrell omawia swoje badania.

O autorze

Toby Tyrrell, profesor nauk o Ziemi, University of Southampton

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

The Uninhabitable Earth: Life After Warming Kindle Edition

David Wallace-Wells
0525576703Jest gorzej, znacznie gorzej, niż myślisz. Jeśli twój niepokój związany z globalnym ociepleniem jest zdominowany przez obawy związane z podniesieniem się poziomu morza, ledwo zarysowujesz powierzchnię możliwego terroru. W Kalifornii pożary szaleją teraz przez cały rok, niszcząc tysiące domów. W całych Stanach Zjednoczonych „rok 500” burzy społeczności każdego miesiąca, a powodzie wypierają dziesiątki milionów rocznie. To tylko podgląd nadchodzących zmian. I nadchodzą szybko. Bez rewolucji w sposobie, w jaki miliardy ludzi prowadzą swoje życie, części Ziemi mogą stać się bliskie niezamieszkania, a inne części okropnie niegościnne, już pod koniec tego wieku. Dostępne na Amazon

Koniec lodu: dawanie świadectwa i znajdowanie sensu na ścieżce zakłóceń klimatu

autor: Dahr Jamail
1620972344Po prawie dekadzie za granicą jako reporter wojenny, uznany dziennikarz Dahr Jamail wrócił do Ameryki, aby odnowić swoją pasję do wspinaczki, ale okazało się, że stoki, na które kiedyś się wspinał, zostały nieodwracalnie zmienione przez zakłócenie klimatu. W odpowiedzi Jamail wyrusza w podróż na geograficzne linie frontu tego kryzysu - od Alaski po Australię, przez Wielką Rafę Koralową, przez amazoński las deszczowy - aby odkryć konsekwencje utraty lodu dla ludzi i przyrody.  Dostępne na Amazon

Nasza ziemia, nasze gatunki, nasi ludzie: jak prosperować, tworząc zrównoważony świat

autorka: Ellen Moyer
1942936559Naszym najmniejszym zasobem jest czas. Dzięki determinacji i działaniu możemy wdrażać rozwiązania, zamiast siedzieć na uboczu i ponosić szkodliwe skutki. Zasługujemy i możemy mieć, lepsze zdrowie i czystsze środowisko, stabilny klimat, zdrowe ekosystemy, zrównoważone wykorzystanie zasobów i mniejszą potrzebę kontroli szkód. Mamy tak wiele do zyskania. Dzięki nauce i opowieściom, Nasza Ziemia, Nasze Gatunki, Nasze Jaźń dają podstawy do nadziei, optymizmu i praktycznych rozwiązań, które możemy podjąć indywidualnie i wspólnie, aby ekologizować naszą technologię, ekologię naszą gospodarkę, wzmocnić naszą demokrację i stworzyć równość społeczną. Dostępne na Amazon

Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.

 

MOŻE CI SIĘ SPODOBAĆ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

śledź InnerSelf na

facebook iconikona twittericon youtubeikona instagramikona kuflaikona rss

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

NAJNOWSZE FILMY

Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
by Super Użytkownik
Kryzys klimatyczny zmusza tysiące ludzi na całym świecie do ucieczki, ponieważ ich domy stają się coraz bardziej niezdatne do zamieszkania.
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
by Alan N Williams i in
W najnowszym raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) stwierdzono, że bez znaczącego spadku…
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
by Toby Tyrrell
Stworzenie Homo sapiens zajęło ewolucji 3-4 miliardy lat. Gdyby klimat zawiódł tylko raz w tym…
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
by Brice Rea , , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,
Koniec ostatniej epoki lodowcowej, około 12,000 XNUMX lat temu, charakteryzował się końcową fazą zimna zwaną młodszymi dryasami.…
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
by Frank Wesselingh i Matteo Lattuada
Wyobraź sobie, że jesteś na wybrzeżu i spoglądasz na morze. Przed tobą 100 metrów jałowego piasku, który wygląda jak…
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
by Richard Ernst
O zmianach klimatu możemy się wiele nauczyć od Wenus, naszej siostrzanej planety. Wenus ma obecnie temperaturę powierzchni…
Pięć niewiary klimatycznych: przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej
Pięć niewiary klimatycznych: szybki kurs dezinformacji klimatycznej
by John Cook
Ten film to przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej, podsumowujący kluczowe argumenty użyte do poddania w wątpliwość rzeczywistości…
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
by Julie Brigham-Grette i Steve Petsch
Każdego roku pokrywa lodu morskiego w Oceanie Arktycznym kurczy się do najniższego poziomu w połowie września. W tym roku mierzy zaledwie 1.44…

NAJNOWSZE ARTYKUŁY

3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
by Bart Johnson, profesor architektury krajobrazu, University of Oregon
Pożar płonący w gorącym, suchym górskim lesie przetoczył się przez miasto Gold Rush w Greenville w Kalifornii, 4 sierpnia…
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
by Alvin Lin
Na kwietniowym Szczycie Klimatycznym przywódców Xi Jinping obiecał, że Chiny będą „ściśle kontrolować energetykę węglową…
Samolot zrzuca czerwony środek ogniochronny na pożar lasu, gdy strażacy zaparkowani wzdłuż drogi patrzą w pomarańczowe niebo
Model przewiduje 10-letni wybuch pożaru, a następnie stopniowy spadek
by Hannah Hickey-U. Waszyngton
Spojrzenie na długoterminową przyszłość pożarów przewiduje początkowy, mniej więcej dekadowy wybuch aktywności pożarów…
Niebieska woda otoczona martwą białą trawą
Mapa śledzi 30 lat ekstremalnego topnienia śniegu w USA
by Mikayla Mace-Arizona
Nowa mapa ekstremalnych zjawisk topnienia śniegu w ciągu ostatnich 30 lat wyjaśnia procesy, które prowadzą do szybkiego topnienia.
Biały lód morski w niebieskiej wodzie z zachodzącym słońcem odbijającym się w wodzie
Zamarznięte obszary Ziemi kurczą się o 33 tys. mil kwadratowych rocznie
by Uniwersytet Texas A&M
Kriosfera Ziemi kurczy się o 33,000 87,000 mil kwadratowych (XNUMX XNUMX kilometrów kwadratowych) rocznie.
Rząd męskich i żeńskich głośników przy mikrofonach
234 naukowców przeczytało ponad 14,000 XNUMX artykułów naukowych, aby napisać nadchodzący raport klimatyczny IPCC
by Stephanie Spera, adiunkt geografii i środowiska, University of Richmond
W tym tygodniu setki naukowców z całego świata finalizują raport oceniający stan globalnego…
Brązowa łasica z białym brzuchem opiera się o skałę i zagląda przez ramię
Kiedy łasice robią akt znikania
by Laura Oleniacz - Stan NC
Trzy gatunki łasic, niegdyś powszechne w Ameryce Północnej, prawdopodobnie wymierają, w tym gatunek uważany za…
Ryzyko powodzi wzrośnie wraz z nasileniem się upałów klimatycznych
by Tim Radford
Cieplejszy świat będzie wilgotniejszy. Coraz więcej ludzi będzie narażonych na większe ryzyko powodzi, gdy rzeki podniosą się, a ulice miast…

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

Nowe postawy - nowe możliwości

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.pl | Rynek wewnętrzny
Copyright © 1985 - Publikacje wewnętrzne 2021. Wszelkie prawa zastrzeżone.