Chance spillede en stor rolle i at holde Jorden egnet til livet

En undersøgelse fra University of Southampton giver et nyt perspektiv på, hvorfor vores planet har formået at forblive beboelig i milliarder af år - hvilket konkluderer, at det næsten helt sikkert skyldes, i hvert fald delvist, til held. Forskningen tyder på, at dette kan forkorte chancerne for at finde liv på såkaldte 'tvilling-jordarter' i universet.

Forskningen, offentliggjort i Nature journal Kommunikation Jord og miljø , involveret at gennemføre den første nogensinde simulering af klimaudvikling på tusinder af tilfældigt genererede planeter.

Geologiske data viser, at Jordens klima har været konstant beboeligt i mere end tre milliarder år. Imidlertid, det har været usikkert afbalanceret, med potentiale til hurtigt at forringes til dybfrosne eller utåleligt varme forhold, der forårsager sterilitet på hele planeten.

Professor Toby Tyrrell, en specialist i Earth System Science ved University of Southampton, forklarer:"Et konstant stabilt og beboeligt klima på Jorden er ret forvirrende. Vores naboer, Mars og Venus, ikke har beboelige temperaturer, selvom Mars engang gjorde det. Jorden har ikke kun en beboelig temperatur i dag, men har hele tiden holdt dette i tre til fire milliarder år - en ekstraordinær spændvidde af geologisk tid. "

Mange begivenheder kan true den konstante stabilitet på en planet - påvirkning af asteroider, solopblussen og store geologiske begivenheder, såsom udbrud af supervulkaner. Ja, en asteroide, der ramte Jorden for 66 millioner år siden, forårsagede udryddelse af mere end 75 procent af alle arter, dræbe dinosaurerne sammen med mange andre arter.

Tidligere computermodelleringsarbejde om Jordens beboelighed har involveret modellering af en enkelt planet:Jorden. Men, inspireret af opdagelser af eksoplaneter (dem uden for vores solsystem), der afslører, at der er milliarder af jordlignende planeter i vores galakse alene, en Southampton-videnskabsmand tog en ny tilgang til at undersøge et stort spørgsmål:Hvad har fået Jorden til at forblive livsholdende så længe?

For at udforske dette, Professor Tyrrell benyttede sig af magten ved University of Southamptons Iridis supercomputerfacilitet til at køre simuleringer og se på, hvordan 100, 000 tilfældigt forskellige planeter reagerede på tilfældige klimaforandringer, der spredte sig over tre milliarder år, indtil de nåede et punkt, hvor de mistede deres beboelighed. Hver planet blev simuleret 100 gange, med forskellige tilfældige begivenheder hver gang.

Efter at have opnået et stort sæt resultater, han kiggede derefter for at se, om beboelighedens vedholdenhed var begrænset til blot et par planeter, der altid var i stand til at opretholde livet i tre milliarder år, eller i stedet blev spredt rundt på mange forskellige planeter, som hver især kun nogle gange forblev beboelige i denne periode.

Resultaterne af simuleringen var meget klare. De fleste af de planeter, der forblev livsholdende i hele perioden på tre milliarder år, havde kun en sandsynlighed, ikke en sikkerhed, at forblive beboelig. Mange tilfælde var af planeter, der normalt mislykkedes i simuleringerne og kun lejlighedsvis forblev beboelige. Ud af en samlet befolkning på 100, 000 planeter, ni procent (8, 700) havde succes mindst en gang - af dem, næsten alle (ca. 8, 000) havde succes færre end 50 gange ud af 100 og de fleste (ca. 4, 500) havde succes færre end 10 gange ud af 100.

Undersøgelsesresultaterne tyder på, at tilfældigheder er en vigtig faktor for at afgøre, om planeter, såsom jorden, kan fortsætte med at pleje livet over milliarder af år. Professor Tyrrell slutter:"Vi kan nu forstå, at Jorden forblev egnet til livet så længe, i hvert fald delvist, til held. For eksempel, hvis en lidt større asteroide havde ramt Jorden, eller havde gjort det på et andet tidspunkt, så har Jorden muligvis helt mistet sin beboelighed.

"For at sige det på en anden måde, hvis en intelligent observatør havde været til stede på den tidlige jord, da livet først udviklede sig, og var i stand til at beregne chancerne for at planeten forbliver beboelig i de næste flere milliarder år, beregningen kan meget vel have afsløret meget dårlige odds. "

I betragtning af disse tilsyneladende dårlige odds, undersøgelsen spekulerer på, at der andre steder i universet skulle være jordlignende planeter, der havde lignende indledende udsigter, men som, på grund af tilfældige begivenheder, på et tidspunkt blev de for varme eller for kolde og mistede derfor livet på dem. Efterhånden som teknikker til at undersøge eksoplaneter forbedres, og hvad der umiddelbart synes at være 'tvillingjord'er, opdages og analyseres, det forekommer sandsynligt, at de fleste vil blive fundet ubeboelige.