Motivul pentru care Pământul este locuibil de miliarde de ani. Ce arată ultimele studii

A fost nevoie de trei-patru miliarde de ani pentru ca evoluția să producă Homo sapiens. Dacă clima ar fi eșuat complet o singură dată în acel moment, atunci evoluția s-ar fi oprit și nu am mai fi aici acum. Deci, pentru a înțelege modul în care am ajuns să existăm pe planeta Pământ, va trebui să știm cum a reușit Pământul să rămână „în viață” timp de miliarde de ani.

Aceasta nu este o chestiune banală. Încălzirea globală actuală ne arată că clima se poate schimba considerabil în decursul a câteva secole. De-a lungul intervalelor de timp geologice, este și mai ușor ca clima să se schimbe. Calculele arată că există potențialul ca clima Pământului să se deterioreze la temperaturi sub îngheț sau peste fierbere, în doar câteva milioane de ani.

Știm, de asemenea, că Soarele a devenit cu 30% mai luminos de când a început prima dată viața. În teorie, acest lucru ar fi trebuit să facă oceanele să fiarbă până acum, dat fiind că nu erau în general înghețate pe Pământul timpuriu – acest lucru este cunoscut sub numele de „faint young Sun paradox”. Cu toate acestea, cumva, acest puzzle a fost rezolvat.

Care sunt teoriile care arată de ce Pământul a supraviețuit atât de mult

Oamenii de știință au venit cu două teorii principale. Prima este că Pământul ar putea avea ceva de genul unui termostat – un mecanism (sau mecanisme) de feedback care împiedică climatul să ajungă mereu la temperaturi fatale.

A doua teorie este că, dintre multe planete, poate că unele reușesc să supraviețuiască prin noroc, iar Pământul este una dintre acestea. Acest al doilea scenariu este făcut mai plauzibil de descoperirile din ultimele decenii ale multor planete din afara sistemului nostru solar – așa-numitele exoplanete.

Observațiile astronomice ale stelelor îndepărtate ne spun că multe dintre ele au planete care orbitează și că unele au o dimensiune, densitate și o distanță orbitală, astfel încât temperaturile potrivite vieții sunt teoretic posibile. S-a estimat că există cel puțin două miliarde de astfel de planete candidate doar în galaxia noastră.

Oamenii de știință ar dori să călătorească la aceste exoplanete pentru a investiga dacă vreuna dintre ele s-a potrivit cu conceptul de miliarde de ani de stabilitate climatică a Pământului. Dar chiar și cele mai apropiate exoplanete, cele care orbitează steaua Proxima Centauri, sunt la mai mult de patru ani lumină distanță. Astfel, dovezile observaționale sau experimentale sunt greu de găsit.

În schimb, folosind un program de computer conceput pentru a simula evoluția climei pe planete în general (nu doar pe Pământ), s-au generat mai întâi 100.000 de planete, fiecare cu un set diferit aleatoriu de reacții climatice. Feedback-urile climatice sunt procese care pot amplifica sau diminua schimbările climatice. Gândește-te, de exemplu, la topirea gheții marine în Antarctica, care înlocuiește gheața care reflectă lumina soarelui cu marea deschisă care absoarbe lumina soarelui, ceea ce, la rândul său, provoacă mai multă încălzire și topire.

Ce spune experimentul despre exoplanete

Pentru a investiga cât de probabil este ca fiecare dintre aceste diverse planete a rămas locuibilă pe scări enorme (geologice), s-a simulat fiecare de o sută de ori. De fiecare dată când planeta a pornit de la o temperatură inițială diferită și a fost expusă la un set aleatoriu de evenimente climatice.

Aceste evenimente reprezintă factori care modifică climatul, cum ar fi erupțiile vulcanice (cum ar fi Muntele Pinatubo, dar mult mai mare) și impactul unui asteroid (cum ar fi cel care a ucis dinozaurii). Pe fiecare dintre cele o sută de planete temperatura planetei a fost urmărită până când a devenit prea caldă sau prea rece.

Rezultatele simulării dau un răspuns clar la această problemă de locuibilitate. A fost foarte rar (de fapt, doar o singură dată din 100.000) ca o planetă să aibă reacții stabilizatoare atât de puternice încât a rămas locuibilă de o sută de ori, indiferent de evenimentele climatice aleatorii.

Pământul a supraviețuit prin pur noroc?

De fapt, majoritatea planetelor care au rămas locuibile cel puțin o dată au făcut-o de mai puțin de zece ori din o sută. Aproape cu fiecare ocazie din simulare când o planetă a rămas locuibilă timp de trei miliarde de ani, a fost parțial vorba de noroc. În același timp, norocul în sine s-a dovedit a fi insuficient.

Acest rezultat general, că rezultatele depind parțial de noroc. Prin implicare, Pământul trebuie să posede, prin urmare, unele feedback-uri stabilizatoare ale climei, dar, în același timp, norocul trebuie să fi fost implicat și în rămânerea planetei locuibilă.

Dacă, de exemplu, un asteroid ar fi fost puțin mai mare decât era sau ar fi avut loc într-un moment ușor diferit (mai critic), probabil că nu am mai fi aici pe Pământ astăzi. Acest experiment oferă o perspectivă diferită asupra motivului pentru care suntem capabili să privim înapoi asupra remarcabilei, extinsei istorii a vieții Pământului care evoluează și se diversifică și devine din ce în ce mai complexă până la punctul în care ne-a dat naștere.