Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?

Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick? xtock / shutterstock

Det tog evolution 3 eller 4 miljarder år att producera Homo sapiens. Om klimatet helt hade misslyckats bara en gång under den tiden hade evolutionen kolliderat och vi skulle inte vara här nu. Så för att förstå hur vi existerade på planeten jorden måste vi veta hur jorden lyckades hålla sig i form i livet i miljarder år.

Detta är inget trivialt problem. Den nuvarande globala uppvärmningen visar att klimatet kan förändras avsevärt under några hundra år. Under geologiska tidsplaner är det ännu lättare att ändra klimat. Beräkningar visar att det finns potential för jordens klimat att försämras till temperaturer under frysning eller över kokning på bara några miljoner år.

Vi vet också att solen har blivit 30% mer lysande sedan livet först utvecklades. I teorin borde detta ha fått haven att koka bort nu, med tanke på att de inte var det allmänhet frysta på den tidiga jorden - detta kallas ”svaga unga Sun-paradox”. Men på något sätt löstes detta beboelsespussel.

Forskare har kommit med två huvudteorier. Den första är att jorden kan ha något som en termostat - en återkopplingsmekanism (eller mekanismer) som förhindrar att klimatet någonsin vandrar till dödliga temperaturer.

Det andra är att, av ett stort antal planeter, kanske vissa bara klarar av tur, och jorden är en av dem. Detta andra scenario görs mer troligt av upptäckterna under många decennier av många planeter utanför vårt solsystem - så kallade exoplaneter. Astronomiska observationer av avlägsna stjärnor berättar för oss att många har planeter som kretsar kring dem, och att vissa har storlek och densitet och omloppsavstånd så att temperaturer som är lämpliga för livet är teoretiskt möjliga. Det har uppskattats att det finns åtminstone 2 miljarder sådana kandidatplaneter bara i vår galax.

Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick? Det finns många exoplaneter ... men hur många har ett stabilt klimat? Jurik Peter / shutterstock

Forskare skulle gärna vilja resa till dessa exoplaneter för att undersöka om någon av dem har matchat jordens miljarder år av klimatstabilitet. Men även de närmaste exoplaneterna, de som kretsar kring stjärnan Proxima Centauri, är mer än fyra ljusår bort. Observations- eller experimentella bevis är svåra att få tag på.

Istället utforskade jag samma fråga genom modellering. Med hjälp av ett datorprogram som är utformat för att simulera klimatutveckling på planeter i allmänhet (inte bara jorden), först genererade 100,000 XNUMX planeter, alla med slumpmässigt olika uppsättningar av klimatåterkopplingar. Klimatåterkopplingar är processer som kan förstärka eller minska klimatförändringen - tänk till exempel på havssmältning i Arktis, som ersätter solljusreflekterande is med solljusabsorberande öppet hav, vilket i sin tur orsakar mer uppvärmning och mer smältning.

För att undersöka hur sannolikt var och en av dessa olika planeter skulle vara beboelig över enorma (geologiska) tidsskalor simulerade jag var 100 gånger. Varje gång planeten startade från en annan initial temperatur och utsattes för en slumpmässigt annan uppsättning klimathändelser. Dessa händelser representerar klimatförändrande faktorer som supervulkanutbrott (som Montera Pinatubo men mycket mycket större) och asteroidpåverkan (som den som dödade dinosaurierna). På var och en av de 100 körningarna spårades planetens temperatur tills den blev för varm eller för kall eller annars hade överlevt i 3 miljarder år, vid vilken tidpunkt den ansågs ha varit en möjlig degel för ett intelligent liv.

Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick? Klimatförändring: 1991-utbrottet av berget Pinatubo på Filippinerna sprängde så mycket aska i atmosfären att de globala temperaturerna tillfälligt sjönk med 0.6 ° C. SRA Blaze Lipowski / picryl

Simuleringsresultaten ger ett definitivt svar på detta bebobarhetsproblem, åtminstone när det gäller vikten av återkopplingar och tur. Det var mycket sällsynt (faktiskt bara en gång av 100,000 100) att en planet hade så starka stabiliserande återkopplingar att den förblev beboelig alla 100 gånger, oavsett de slumpmässiga klimathändelserna. Faktum är att de flesta planeter som förblev bebodda minst en gång gjorde det färre än tio gånger av 3. Vid nästan varje tillfälle i simuleringen när en planet förblev beboelig i XNUMX miljarder år hade det delvis tur. Samtidigt visade turen i sig vara otillräcklig. Planeter som var speciellt utformade för att inte ha några återkopplingar alls, förblev aldrig bebodda; slumpmässiga promenader, buffrade runt av klimathändelser, varade aldrig kursen.

Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick? Upprepade körningar i simuleringen var inte identiska: 1,000 olika planeter genererades slumpmässigt och varje körning två gånger. (a) resultat vid första körning, (b) resultat vid andra körning. Gröna cirklar visar framgång (förblev beboelig i 3 miljarder år) och svart misslyckande. Toby Tyrrell, författaren förutsatt

Detta övergripande resultat, att resultaten delvis beror på återkopplingar och delvis på tur, är robust. Alla slags förändringar av modelleringen påverkade inte den. Underförstått måste jorden därför ha vissa klimatstabiliserande återkopplingar men samtidigt lycka måste också ha varit inblandad i att den förblev beboelig. Om till exempel en asteroid eller solflare hade varit något större än den var, eller hade inträffat vid en något annorlunda (mer kritisk) tid, skulle vi förmodligen inte vara här på jorden idag. Det ger ett annat perspektiv på varför vi kan se tillbaka på jordens anmärkningsvärda, enormt förlängda livshistoria som utvecklas och diversifieras och blir alltmer komplex till den punkt som den gav upphov till oss.Avlyssningen

Professor Toby Tyrrell diskuterar sin forskning.

Om författaren

Toby Tyrrell, professor i Earth System Science, University of Southampton

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

Den obebobara jorden: Livet efter uppvärmd Kindle Edition

av David Wallace-Wells
0525576703Det är värre, mycket värre än du tror. Om din ångest om global uppvärmning domineras av rädsla för havsnivåhöjning, klipper du knappt på ytan av vilka rädslor som är möjliga. I Kalifornien raser vildmarker året runt, förstör tusentals bostäder. Över USA pummelgemenskaper "500-år" stormar månad efter månad, och översvämningar förskjuter tiotals miljoner årligen. Detta är bara en förhandsgranskning av de ändringar som ska komma. Och de kommer snabbt. Utan en revolution i hur miljarder människor utövar sina liv, kan delar av jorden bli nära obevekliga och andra delar grymt oskötliga, så snart som i slutet av detta århundrade. Finns på Amazon

Slutet av isen: bär vittne och hitta betydelse i vägen för klimatförändringar

av Dahr Jamail
1620972344Efter nästan ett decennium utomlands som krigsreporter, återvände den roste journalisten Dahr Jamail till Amerika för att förnya sin passion för bergsklättring, för att bara finna att de sluttningar han en gång klättrat har blivit oåterkalleligt förändrade av klimatförändringar. Som svar börjar Jamail på en resa till den här krisens geografiska frontlinje - från Alaska till Australiens stora barriärrev, via Amazonas regnskog - för att upptäcka konsekvenserna för naturen och människorna av isförlusten.  Finns på Amazon

Vår jord, våra arter, våra själar: hur man trivs när man skapar en hållbar värld

av Ellen Moyer
1942936559Vår knappaste resurs är tid. Med beslutsamhet och handling kan vi genomföra lösningar snarare än att sitta på sidan som lider av skadliga effekter. Vi förtjänar, och kan ha, bättre hälsa och en renare miljö, ett stabilt klimat, hälsosamma ekosystem, hållbar resursanvändning och mindre behov av skadekontroll. Vi har så mycket att vinna. Genom vetenskap och berättelser gör vår jord, våra arter, våra själar fallet för hopp, optimism och praktiska lösningar som vi kan ta individuellt och kollektivt för att gröda vår teknik, gröna vår ekonomi, stärka vår demokrati och skapa social jämlikhet. Finns på Amazon

Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

följ InnerSelf på

Facebookikon ikon~~POS=HEADCOMPtwitter iconyoutube iconinstagram ikonpintrest ikonrss-ikonen

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

SENASTE FILMER

Den stora klimatmigrationen har börjat
Den stora klimatmigrationen har börjat
by super~~POS=TRUNC
Klimatkrisen tvingar tusentals runt om i världen att fly eftersom deras hem blir alltmer obeboeliga.
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
by Alan N Williams, et al
I den senaste rapporten från den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) sägs att utan en väsentlig minskning ...
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
by Toby Tyrrell
Det tog evolution 3 eller 4 miljarder år att producera Homo sapiens. Om klimatet helt hade misslyckats bara en gång i det ...
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
by Brice Rea
Slutet av den sista istiden, för cirka 12,000 XNUMX år sedan, kännetecknades av en sista kall fas kallad Younger Dryas ...
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
by Frank Wesselingh och Matteo Lattuada
Tänk dig att du befinner dig vid kusten och tittar ut mot havet. Framför dig ligger 100 meter karg sand som ser ut som en ...
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lära oss mycket om klimatförändringar från Venus, vår systerplanet. Venus har för närvarande en yttemperatur på ...
Fem klimattroar: En kraschkurs i felaktig klimatinformation
De fem klimattroerna: en kraschkurs i felaktig klimatinformation
by John Cook
Den här videon är en kraschkurs i klimatinformation som sammanfattar de viktigaste argumenten som används för att tvivla på verkligheten ...
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
by Julie Brigham-Grette och Steve Petsch
Varje år krymper havsisskyddet i Arktiska havet till en låg punkt i mitten av september. I år mäter den bara 1.44 ...

SENASTE ARTIKLAR

grön energi2 3
Fyra gröna vätgasmöjligheter för Mellanvästern
by Christian Tae
För att avvärja en klimatkris kommer Mellanvästern, liksom resten av landet, att behöva göra koldioxidutsläpp till sin ekonomi helt genom att...
ug83qrfw
Stora hinder för att kräva svar måste upphöra
by John Moore, On Earth
Om federala tillsynsmyndigheter gör det rätta, kan elkunder i Mellanvästern snart kunna tjäna pengar medan...
träd att plantera för klimat2
Plantera dessa träd för att förbättra stadslivet
by Mike Williams-Rice
En ny studie fastställer levande ekar och amerikanska plataner som mästare bland 17 "superträd" som kommer att hjälpa till att göra städer ...
norra havets botten
Varför vi måste förstå havsbottengeologin för att utnyttja vindarna
by Natasha Barlow, docent i kvartär miljöförändring, University of Leeds
För alla länder som är välsignade med enkel tillgång till det grunda och blåsiga Nordsjön kommer havsvind att vara nyckeln till att möta nätet...
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
En löpeld som brinner i het, torr bergskog svepte genom Gold Rush -staden Greenville, Kalifornien, den 4 augusti, ...
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
by Alvin Lin
Vid Leader's Climate Summit i april lovade Xi Jinping att Kina kommer att "strikt kontrollera koleldad kraft ...
Blått vatten omgivet av dött vitt gräs
Kartan spårar 30 års extrem snösmältning i USA
by Mikayla Mace-Arizona
En ny karta över extrema snösmältningar under de senaste 30 åren förtydligar processerna som driver snabb smältning.
Ett plan tappar röd brandskyddsmedel till en skogsbrand när brandmän parkerade längs en väg ser upp mot den orange himlen
Modellen förutspår 10-åriga skogsbrand, sedan gradvis nedgång
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den långsiktiga framtiden för skogsbränder förutsäger en första ungefär decennier lång utbrott av skogsbrandaktivitet, ...

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

Nya Attityder - Nya Möjligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikationer. All Rights Reserved.