Имаме голям късмет, че животът на Земята съществува толкова дълго

7
2052

На еволюцията са били необходими около 4 милиарда години, за да се появим ние – Homo sapiens. През това време са измрели много видове и може би ние със своите собствени ръце подготвяме поредния геноцид. Но през цялата история на съществуване на нашата планета линията на живот на нея не е прекъсвана – иначе ние изобщо нямаше да съществуваме. Но как е станало така, че Земята се е оказала пригодна за живот в продължение на милиарди години? Дали това е нещо нормално за цялата Вселена или нашата планета е някак си особенa?

Това съвсем не са тривиални въпроси. Текущото глобално затопляне съвсем ясно ни показва, че климатът може значително да се промени в продължение даже на само няколко столетия. В геологически времеви мащаб промяната на климата изглежда още по-лесна: достатъчни са само около два милиона години, през които цялата Евразия да бъде покрита с мощен леден щит, или обратното – на територията на Гренландия да израснат палми.

Ние вече знаем, че Слънцето е станало с 30% по-ярко, откакто на нашата планета е възникнал животът. Теоретично това би трябвало да доведе до неконтролируем парников ефект, който би превърнал нашата планета в аналог на Венера с температура на повърхността от няколкостотин градуса по Целзий и в подобни условия животът е невъзможен. Но тогава Земята някак си се е „измъкнала“ от тази ситуация и живите същества са продължили да се развиват. Защо на нашата планета толкова много ѝ върви?

Учените предлагат две основни теории. Първо, Земята може би има нещо подобно на вътрешен термостат – някакъв механизъм или механизми за обратна връзка, които предотвратяват фаталните промени на климата, регулирайки температурата в приемливи за живота рамки.

Второ, във Вселената има огромно количество планети и е напълно възможно на някои от тях просто да им е провървяло и Земята да е едно от тях. Предположението за големия късмет на Земята стана още по-правдоподобно след откритите през последните десетилетия голям брой планети извън пределите на нашата Слънчева система.

Астрономическите наблюдения на далечните звезди ни показват, че много от тях имат планети и че част от тези екзопланети имат размери, плътност и орбитални разстояния, подходящи за живот, като всички изследвания показват, че там теоретично животът е възможен. Пресметнато е, че само в нашата галактика Млечен път съществуват не по-малко от 2 милиарда подобни планети.

Разбира се, ние засега не разполагаме с никакъв начин да изучим тези екзопланети отблизо. Най-близката до нас звездна система Центавър е отдалечена на четири светлинни години, което за нас засега е съвсем недостижимо. Ето защо Тоби Тиръл, професор от Саутхемптънския университет, реши да се обърне към компютърното моделиране.

Използвайки специализирана компютърна програма, предназначена за моделиране еволюцията на климата на планети като цяло (не само на Земята), Тилър генерирал 100 хиляди планети, всяка от които със случаен набор от климатични обратни връзки. Климатичната обратна връзка е процес, който може да усилва или намалява промените на климата. Така например, при разтопяването на ледовете в Арктика, които много добре отразяват светлината, се образува вода, която от своя страна отлично поглъща светлината и по този начин предизвиква повишаване на температурата и още по-голямо разтопяване на ледовете.

За да си изясни доколко е вероятно всяка от тези разнообразни планети да остане пригодна за живот в продължение на огромни от геологическа гледна точка времеви мащаби, професор Тиръл моделирал всяка едно от тях по 100 пъти. Всеки път въпросната виртуална планета е започвала своето съществуване с различна начална температура и е била подложена на случаен набор от климатични явления.

Тези явления всъщност са фактори, които променят климата – например, изригване на гигантски вулкани, които могат сериозно да понижат температурата на цялата планета, или сблъскване с астероиди, включително и с такива, които могат да предизвикват масови унищожения на редица земни видове. По време на всяка една от тези 100 модулации, температурата на виртуалната планета е измервана тогава, докато тя не стане твърде висока или твърде ниска за поддържането на живот. Ако виртуалната планета е успявала да оцелее в продължение на три милиарда години, то за нея се счита че тестът е преминат.

Резултатите от това компютърно моделиране се оказаха изключително интересни и хвърлиха светлина върху значението на климатичната обратна връзка и… на късмета. Много рядко – на практика 1 към 100 000 виртуалната планета има достатъчно силна стабилизираща обратна връзка, която я прави пригодна за живот всичките 100 пъти, независимо от случайните климатични явления. При този виртуален експеримент, повечето планети, които поне веднъж остават пригодни за живот, са 10 от всеки 100.

Резултатът от моделирането на 1000-та планети с различни климатични условия

Почти всеки път в този компютърен модел, когато планетата остава пригодна за живот в продължение на три милиарда години, това до голяма степен зависи от случайността и от късмета. В същото време само късметът се е оказал недостатъчен. Планетите, които са били специално проектирани без обратни връзки, никога не са оставали обитаеми в продължение на този времеви период.

Компютърният модел е внимателно проверен и моделирането е направено максимално точно според днешните технологии и мерки. Моделът показа, че Земята трябва да има някакви обратни връзки, стабилизиращи климата. Но в същото време, много е голям късметът, че тя е останала обитавана и обитаема.

Ако например катаклизмите от миналото, като например падането на огромни астероиди или слънчеви изригвания, бяха много по-мащабни, или се бяха случили в други по-критични времена за нас, то ние едва ли бихме съществували на нашата планета. Това ни дава друг поглед върху това, защо можем да се обърнем назад и да видим забележителната и изключително обширната история на Земята, през която животът е възникнал, развил се е, станал е разнообразен и сложен до такава степен, че да се появим и ние.

4 4 гласа
Оценете статията
Абонирай се
Извести ме за
guest
7 Коментара
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари