Il a fallu de l’évolution Il y a 3 ou 4 milliards d’années Produire Homo sapiens. Si le climat n’avait complètement échoué qu’une seule fois pendant cette période, l’évolution se serait complètement arrêtée et nous ne serions pas ici maintenant. Afin de comprendre comment nous sommes nés sur la planète Terre, nous devrons savoir comment la Terre a réussi à survivre à une durée de vie décente de milliards d’années.
Ce n’est pas un problème trivial. Le réchauffement climatique actuel nous montre que le climat peut changer radicalement en quelques siècles. Sur des échelles de temps géologiques, il est plus facile de changer le climat. Les calculs montrent qu’il existe un potentiel pour que le climat de la Terre se dégrade à des températures inférieures à zéro ou supérieures au point d’ébullition en quelques millions d’années seulement.
Nous savons également que le soleil est devenu 30% plus lumineux depuis la première évolution de la vie. En théorie, cela aurait dû faire bouillir les océans maintenant, étant donné que ce n’était pas Généralement Terre primitive gelée – Ceci est connu comme « Une faible jeunesse du paradoxe du soleilCependant, d’une manière ou d’une autre, le puzzle de l’habitabilité a été résolu.
Les scientifiques ont proposé deux théories principales. Le premier est que la Terre peut posséder quelque chose comme un thermostat – un mécanisme de rétroaction (ou des mécanismes) qui empêchent le climat d’errer à des températures mortelles.
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La seconde est que, parmi les nombreuses planètes, certaines peuvent avoir réussi par chance, et la Terre en fait partie. Ce deuxième scénario est rendu plus plausible par les découvertes au cours des dernières décennies de nombreuses planètes en dehors de notre système solaire – le soi-disant Exoplanètes. Les observations astronomiques d’étoiles éloignées nous disent que beaucoup d’entre elles ont des planètes en orbite autour d’elles et que certaines d’entre elles ont une taille, une densité et une distance orbitale telles que des températures adaptées à la vie sont théoriquement possibles. On a estimé qu’il y a au moins 2 milliards d’entre elles sont des planètes candidates Dans notre seule galaxie.
Les scientifiques adorent se rendre sur ces exoplanètes pour vérifier si l’une d’entre elles correspond à un milliard d’années de stabilité climatique sur Terre. Mais même les exoplanètes les plus proches tournent autour de l’étoile Proxima Centauri, À plus de quatre années-lumière. Il est difficile d’obtenir des preuves observationnelles ou empiriques.
Au lieu de cela, j’ai exploré la même question à travers la modélisation. À l’aide d’un programme informatique conçu pour simuler l’évolution du climat sur les planètes en général (pas seulement la Terre), d’abord 100000 planètes sont néesChacun a un ensemble aléatoire de réactions climatiques. Les réactions climatiques sont des processus qui peuvent amplifier ou réduire le changement climatique – pensez par exemple à la fonte de la glace de mer arctique, qui remplace la glace qui reflète la lumière du soleil en absorbant la lumière du soleil en pleine mer, ce qui à son tour provoque plus de réchauffement et de fonte.
Afin d’étudier la probabilité que chacune de ces diverses planètes reste habitable à des échelles de temps massives (géologiques), j’ai simulé toutes les 100 fois. Chaque fois, la planète a commencé avec des températures initiales différentes et a été soumise à un ensemble aléatoire d’événements climatiques différents. Ces événements représentent des facteurs de changement climatique tels que des éruptions volcaniques géantes (par ex. Mont Pinatubo Mais beaucoup plus gros) et des impacts d’astéroïdes (comme ceux qui ont tué des dinosaures). À chaque cycle des 100 cycles, la température de la planète a été suivie jusqu’à ce qu’elle devienne très chaude ou très froide ou qu’elle ait survécu pendant 3 milliards d’années, moment auquel elle était considérée comme un creuset potentiel de vie intelligente.
Les résultats de la simulation donnent une réponse définitive au problème du logement, du moins en termes d’importance du retour d’expérience et de la chance. C’était si rare (en fait, une seule fois sur 100000) qu’une planète avait un tel retour de stabilité qu’elle est restée habitable 100 fois, indépendamment des événements météorologiques aléatoires. En fait, la plupart des planètes qui sont restées habitables au moins une fois l’ont fait moins de dix fois sur 100. À presque toutes les occasions dans une simulation où une planète était habitable pendant 3 milliards d’années, la chance était en partie due à la chance. Dans le même temps, la chance en elle-même s’est avérée insuffisante. Des planètes spécialement conçues pour n’avoir aucun réflexe, ne sont jamais restées habitables, la marche aléatoire, à laquelle les événements climatiques sont exposés, le chemin n’a jamais duré.
Ce score global, basé en partie sur les retours et en partie sur la chance, est fort. Toutes sortes de changements dans la modélisation ne l’ont pas affectée. Par implicitement, la Terre doit donc avoir des réactions pour stabiliser le climat mais en même temps Chance Il doit également avoir participé à son habitable restant. Par exemple, si un astéroïde ou une éruption solaire était un peu plus gros qu’il ne l’était, ou si cela se produisait à un moment légèrement différent (plus important), nous ne serions probablement pas ici sur Terre aujourd’hui. Cela donne une perspective différente sur les raisons pour lesquelles nous sommes capables de revenir sur l’histoire fascinante de la Terre qui est en expansion si exponentielle qu’elle évolue, se diversifie et devient de plus en plus complexe au point que nous avons été créés.
Dans la vidéo suivante, Le professeur Toby Terrell discute de ses recherches.
Cet article avant Toby Terrell, Professeur de sciences du système terrestre, Université de Southampton Il a été republié de Conversation Sous une licence Creative Commons. Lis le L’article original.
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