Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?

Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi? xtock / shutterstock

Det tog evolution 3 eller 4 milliarder år at producere Homo sapiens. Hvis klimaet havde svigtet fuldstændigt en gang i den tid, ville evolutionen være gået i stå, og vi ville ikke være her nu. Så for at forstå hvordan vi kom til at eksistere på planeten Jorden, bliver vi nødt til at vide, hvordan Jorden formåede at forblive fit i livet i milliarder af år.

Dette er ikke et trivielt problem. Den nuværende globale opvarmning viser os, at klimaet kan ændre sig betydeligt i løbet af nogle få århundreder. Over geologiske tidsplaner er det endnu lettere at ændre klimaet. Beregninger viser, at der er potentiale for, at Jordens klima forringes til temperaturer under frysepunkt eller over kogning på få millioner år.

Vi ved også, at solen er blevet 30% mere lysende, siden livet først udviklede sig. I teorien burde dette have fået havene til at koge væk nu, da de ikke var det generelt frosset på den tidlige jord - dette er kendt som “svagt ungt solparadoks”. Men på en eller anden måde blev dette beboelsespuslespil løst.

Forskere er kommet med to hovedteorier. Den første er, at Jorden kunne have noget som en termostat - en tilbagemeldingsmekanisme (eller mekanismer), der forhindrer klimaet i at vandre til fatale temperaturer.

Det andet er, at nogle ud af et stort antal planeter måske bare klarer det gennem held, og Jorden er en af ​​dem. Dette andet scenario gøres mere sandsynligt af opdagelserne i de seneste årtier af mange planeter uden for vores solsystem - såkaldte exoplaneter. Astronomiske observationer af fjerne stjerner fortæller os, at mange har planeter, der kredser om dem, og at nogle har størrelse og tæthed og kredsløbsafstand, således at temperaturer, der er egnede til livet, er teoretisk mulige. Det er blevet anslået, at der er mindst 2 milliarder sådanne kandidatplaneter kun i vores galakse.

Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi? Der er mange exoplaneter ... men hvor mange har et stabilt klima? Jurik Peter / shutterstock

Forskere ville elske at rejse til disse eksoplaneter for at undersøge, om nogen af ​​dem har matchet Jordens milliarder års klimastabilitet. Men selv de nærmeste eksoplaneter, dem, der kredser om stjernen Proxima Centauri, er mere end fire lysår væk. Observationsmæssige eller eksperimentelle beviser er svære at få tak i.

I stedet udforskede jeg det samme spørgsmål gennem modellering. Ved hjælp af et computerprogram designet til at simulere klimaudvikling på planeter generelt (ikke kun Jorden), jeg først genererede 100,000 planeter, hver med et tilfældigt andet sæt klimatilbagebetalinger. Klimatilbagemeldinger er processer, der kan forstærke eller mindske klimaændringerne - tænk f.eks. På havis, der smelter i Arktis, som erstatter solreflekterende is med sollysabsorberende åbent hav, hvilket igen medfører mere opvarmning og mere smeltning.

For at undersøge, hvor sandsynligt hver af disse forskellige planeter var beboelig over enorme (geologiske) tidsskalaer, simulerede jeg hver 100 gange. Hver gang planeten startede fra en anden starttemperatur og blev udsat for et tilfældigt andet sæt klimabegivenheder. Disse begivenheder repræsenterer klimaforandrende faktorer såsom super vulkanudbrud (som f.eks Pinatubo-bjerget men meget meget større) og asteroide påvirkninger (som den, der dræbte dinosaurerne). På hver af de 100 kørsler blev planetens temperatur sporet, indtil den blev for varm eller for kold eller ellers havde overlevet i 3 milliarder år, på hvilket tidspunkt det blev anset for at have været en mulig digel for intelligent liv.

Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi? Klimaforandring: udbruddet af Mount Pinatubo i Filippinerne i 1991 sprængte så meget aske ind i atmosfæren, at de globale temperaturer midlertidigt faldt med 0.6 ° C. SRA Blaze Lipowski / picryl

Simuleringsresultaterne giver et klart svar på dette beboelsesproblem, i det mindste med hensyn til vigtigheden af ​​tilbagemeldinger og held. Det var meget sjældent (faktisk kun en gang ud af 100,000), at en planet havde så stærke stabiliserende tilbagemeldinger, at den forblev beboelig alle 100 gange, uanset de tilfældige klimabegivenheder. Faktisk gjorde de fleste planeter, der forblev beboelige mindst en gang, det færre end ti gange ud af 100. Ved næsten enhver lejlighed i simuleringen, da en planet forblev beboelig i 3 milliarder år, var det delvist heldig. Samtidig blev heldet i sig selv vist at være utilstrækkeligt. Planeter, der var specielt designet til slet ingen tilbagemeldinger, og som aldrig forblev beboelige; tilfældige gåture, buffeteret af klimabegivenheder, varede aldrig kurset.

Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi? Gentagne kørsler i simuleringen var ikke identiske: 1,000 forskellige planeter blev genereret tilfældigt og hver kørt to gange. (a) resultater ved første løb, (b) resultater ved andet løb. Grønne cirkler viser succes (forblev beboelig i 3 milliarder år) og sort fiasko. Toby Tyrrell, Forfatter leveret

Dette samlede resultat, hvor resultaterne afhænger dels af tilbagemeldinger og dels af held, er robust. Alle mulige ændringer i modelleringen påvirkede det ikke. Ved implikation skal jorden derfor have nogle klimastabiliserende tilbagemeldinger, men på samme tid lykke skal også have været involveret i, at den forbliver beboelig. Hvis f.eks. En asteroide eller solstråle havde været lidt større end den var, eller havde fundet sted på et lidt andet (mere kritisk) tidspunkt, ville vi sandsynligvis ikke være her på Jorden i dag. Det giver et andet perspektiv på, hvorfor vi er i stand til at se tilbage på Jordens bemærkelsesværdige, enormt udvidede livshistorie, der udvikler sig og diversificerer og bliver stadig mere kompleks til det punkt, som det gav anledning til os.The Conversation

Professor Toby Tyrrell diskuterer sin forskning.

Om forfatteren

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

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

Den ubeboelige jord: Life After Warming Kindle Edition

af David Wallace-Wells
0525576703Det er værre, meget værre, end du tror. Hvis din angst for global opvarmning domineres af frygt for stigning i havniveau, skraber du næppe overfladen på, hvilke frygt der er muligt. I Californien raser nu ildebrande året rundt og ødelægger tusinder af hjem. Overalt i USA stormer "500-år" pummelsamfund måned efter måned, og oversvømmelser fortrænger titusinder af millioner årligt. Dette er kun en forhåndsvisning af de kommende ændringer. Og de kommer hurtigt. Uden en revolution i, hvordan milliarder af mennesker dirigerer deres liv, kunne dele af Jorden blive tæt på ubeboelig og andre dele uhyggeligt uvurderlige, så snart slutningen af ​​dette århundrede. Fås på Amazon

Isens ende: At bære vidne og finde mening i vejen for klimaforstyrrelse

af Dahr Jamail
1620972344Efter næsten et årti oversøisk som krigsreporter, vendte den anerkendte journalist Dahr Jamail tilbage til Amerika for at fornye sin lidenskab for bjergbestigning, kun for at finde ud af, at skråningerne, han engang havde klatret, er uigenkaldeligt ændret af klimaforstyrrelser. Som svar tager Jamail ud på en rejse til de geografiske frontlinier af denne krise - fra Alaska til Australiens Great Barrier Reef via Amazonas regnskov - for at opdage konsekvenserne for naturen og mennesker for tabet af is.  Fås på Amazon

Vores jord, vores arter, vores selv: Hvordan man trives, mens man skaber en bæredygtig verden

af Ellen Moyer
1942936559Vores knapeste ressource er tid. Med beslutsomhed og handling kan vi implementere løsninger snarere end at sidde på sidelinjen med skadelige virkninger. Vi fortjener og kan have et bedre helbred og et renere miljø, et stabilt klima, sunde økosystemer, bæredygtig brug af ressourcer og mindre behov for skadekontrol. Vi har så meget at vinde. Gennem videnskab og historier, Our Earth, Our Species, Our Selves gør sagen til håb, optimisme og praktiske løsninger, vi kan tage individuelt og kollektivt for at gøre vores teknologi grønn, grøn vores økonomi, styrke vores demokrati og skabe social lighed. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook ikontwitter-ikonyoutube-ikoninstagram ikonpintrest ikonrss ikon

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigration er begyndt
Den store klimamigration er begyndt
by Super Bruger
Klimakrisen tvinger tusinder over hele verden til at flygte, da deres hjem bliver stadig mere ubeboelige.
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
by Alan N Williams et al
Den seneste rapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) siger, at uden et væsentligt fald ...
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
by Toby Tyrrell
Det tog udvikling 3 eller 4 milliarder år at producere Homo sapiens. Hvis klimaet havde svigtet helt en gang i det ...
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
by Brice Rea
Slutningen af ​​den sidste istid, omkring 12,000 år siden, var præget af en sidste kold fase kaldet de Yngre Dryas ...
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Forestil dig, at du er ved kysten og ser ud til havet. Foran dig ligger 100 meter golde sand, der ligner en…
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære meget om klimaforandringer fra Venus, vores søsterplanet. Venus har i øjeblikket en overfladetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
De fem klimatro: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
by John Cook
Denne video er et nedbrudskurs i misinformation om klimaet, der opsummerer de vigtigste argumenter, der bruges til at rejse tvivl om virkeligheden ...
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i det arktiske hav til et lavt punkt i midten af ​​september. I år måler den kun 1.44 ...

SENESTE ARTIKLER

grøn energi2 3
Fire grønne brintmuligheder for Midtvesten
by Christian Tae
For at afværge en klimakrise bliver Midtvesten ligesom resten af ​​landet nødt til at dekarbonisere sin økonomi fuldt ud ved at...
ug83qrfw
Større barriere for efterspørgselsrespons skal ophøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale tilsynsmyndigheder gør det rigtige, kan elkunder i hele Midtvesten snart være i stand til at tjene penge, mens...
træer at plante til klima2
Plant disse træer for at forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny undersøgelse fastslår levende egetræer og amerikanske plataner som mestre blandt 17 "supertræer", der vil hjælpe med at gøre byer...
nordhavets havbund
Hvorfor vi skal forstå havbundens geologi for at udnytte vindene
by Natasha Barlow, lektor i kvartær miljøændring, University of Leeds
For ethvert land, der er velsignet med nem adgang til det lavvandede og blæsende Nordsø, vil havvind være nøglen til at møde net...
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
by Bart Johnson, professor i landskabsarkitektur, University of Oregon
En løbeild, der brænder i varme, tørre bjergskove, fejede gennem Gold Rush -byen Greenville, Californien, den 4. august…
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovede Xi Jinping, at Kina "strengt vil kontrollere kulkraft ...
Blåt vand omgivet af dødt hvidt græs
Kort sporer 30 års ekstrem snesmeltning i hele USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nyt kort over ekstreme snesmeltingshændelser i løbet af de sidste 30 år tydeliggør de processer, der driver hurtig smeltning.
Et fly taber rød brandhæmmende til en skovbrand, da brandmænd parkeret langs en vej ser op i den orange himmel
Modellen forudsiger 10-års udbrud af brande, derefter gradvis tilbagegang
by Hannah Hickey-U. Washington
Et kig på den langsigtede fremtid for naturbrande forudsiger en indledende cirka ti år lang eksplosion af naturbrandaktiviteter, ...

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Nye holdninger - nye muligheder

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marked
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf-publikationer. Alle rettigheder forbeholdes.