Эволюции потребовалось от 3 до 4 миллиардов лет, чтобы появился Homo sapiens, и если бы всего однажды за этот период климат «сломался», нас бы не было сегодня. Но как планете удавалось оставаться пригодной для обитания на протяжении столь долгого времени?
Текущее глобальное потепление показывает, что климат может значительно измениться всего за несколько столетий, что с геологической точки зрения – лишь несколько секунд. Расчеты же говорят о том, что в теории температура на Земле всего за пару миллионов лет может опуститься ниже нуля или подняться выше точки кипения. При этом также известно, что Солнце стало на 30% более ярким с момента появления жизни на планете, что в теории должно было привести к испарению океанов. Однако каким-то образом Земля сохранила приспособленность для жизни.
Ученые объясняют этот парадокс двумя теориями: первая гласит, что наша планета обладает чем-то вроде терморегулятора, который предотвращает отклонения климата до фатальных показателей. Вторая же теория предполагает, что обитаемость Земли – результат случайного стечения обстоятельств, и этот сценарий в последние годы кажется все более вероятным из-за открытий так называемых экзопланет – планет, расположенных за пределами нашей солнечной системы.
Астрономические наблюдения за далекими звездами говорят о том, что многие из них имеют свои планеты и что размер и плотность этих планет, а также расстояние от точки орбиты до центра планеты делают температуру на них пригодной для жизни. Только в нашей галактике таких планет – минимум 2 миллиарда, но, увы, даже ближайшие из них, вращающиеся вокруг звезды Проксима Центавра, находятся на расстоянии более 4 световых лет от нас, что делает их исследование невозможным.
Однако с помощью компьютерной программы, созданной для имитации эволюции климата на планетах (не только на Земле), ученые «сгенерировали» 100 000 планет со случайным набором вариантов климатической обратной связи – процессов, которые могут усилить или уменьшить изменения климата. Чтобы выяснить, какова вероятность того, что каждая из этих планет останется пригодной для жизни на протяжении длительного периода времени (в геологических масштабах), ученые подвергли каждую воздействию 100 различных катаклизмов, включая извержение супервулкана или падение астероида. В каждой из симуляций ученые следили за изменениями температуры планеты до тех пор, пока она не становилась слишком высокой или слишком низкой, при этом для появления разумной жизни планета должна была оставаться пригодной для обитания на протяжении минимум 3 миллиардов лет.
Результаты симуляций показали, что только в 1 случае из 100 000 планета оставалась обитаемой в течение всех 100 симуляций вне зависимости от происходивших климатических катаклизмов. Большинство же планет сохраняли пригодные для жизни условия только в одной симуляции из 100. Что касается Земли, то моделирование позволило предположить, что у нашей планеты действительно есть механизмы стабилизации климата. Но не стоит сбрасывать со счетов и удачное стечение обстоятельств: если бы астероид или вспышка на Солнце были чуть больше или случились немного в другое время, последствия могли быть катастрофическими для разумной жизни.
Фото: Vitalij Cerepok/EyeEm/Getty ImagesЭто новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.