Σύμφωνα με τη θεωρία της εξέλιξης, χρειάστηκαν 3 ή 4 δισεκατομμύρια χρόνια για να φθάσουμε στο Homo sapiens. Εάν το κλίμα είχε αποτύχει εντελώς μόνο μία φορά σε αυτό το χρονικό διάστημα, τότε η εξέλιξη θα είχε σταματήσει και δεν θα ήμασταν εδώ τώρα. Έτσι, για να καταλάβουμε πώς καταφέραμε να υπάρχουμε στον πλανήτη Γη, θα πρέπει να γνωρίζουμε πώς η Γη κατάφερε να παραμείνει σε μια ευνοϊκή για τη ζωή κατάσταση για δισεκατομμύρια χρόνια.
Αυτό δεν είναι ασήμαντο πρόβλημα. Η τρέχουσα υπερθέρμανση του πλανήτη μας δείχνει ότι το κλίμα μπορεί να αλλάξει σημαντικά κατά τη διάρκεια ακόμη και μερικών αιώνων. Πέρα από τα γεωλογικά χρονοδιαγράμματα, είναι ακόμη πιο εύκολο να αλλάξει το κλίμα. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι υπάρχει η πιθανότητα επιδείνωσης του κλίματος της Γης, σε θερμοκρασίες κάτω από την κατάψυξη ή πάνω από βρασμό, μέσα σε λίγα εκατομμύρια χρόνια. Γνωρίζουμε επίσης ότι ο Ήλιος έχει γίνει 30% πιο φωτεινός από τότε που εξελίχθηκε η ζωή. Θεωρητικά, αυτό θα έπρεπε να έχει κάνει τους ωκεανούς να βράσουν μέχρι τώρα, δεδομένου ότι γενικά δεν ήταν παγωμένοι στην πρώιμη Γη. Αυτό είναι το γνωστό παράδοξο του «αμυδρού νεαρού Ήλιου». Ωστόσο, κατά κάποιον τρόπο, αυτό το παζλ της κατοικησιμότητας λύθηκε.
Οι επιστήμονες έχουν διατυπώσει δύο κύριες θεωρίες για το θέμα αυτό. Η πρώτη υποστηρίζει ότι η Γη θα μπορούσε να έχει κάτι σαν θερμοστάτη, δηλαδή ένα μηχανισμό (ή μηχανισμούς) ανατροφοδότησης που εμποδίζει το κλίμα να πέφτει σε απαγορευτικές θερμοκρασίες. Η δεύτερη θεωρία είναι ότι, από έναν μεγάλο αριθμό πλανητών, μερικοί από τους οποίους ίσως πετυχαίνουν αυτό (το κατάλληλο κλίμα) κατά τύχη, η Γη είναι ένας από αυτούς τους ¨τυχερούς” πλανήτες. Αυτό το δεύτερο σενάριο φαίνεται πιο εύλογο μετά και τις ανακαλύψεις κατά τις τελευταίες δύο δεκαετίες πολλών εξωπλανητών – πλανητών έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Ορισμένοι από αυτόυς τους εξωπλανήτες έχουν μέγεθος, πυκνότητα και τροχιακή απόσταση, ώστε οι θερμοκρασίες τους να είναι θεωρητικά κατάλληλες για τη ζωή. Έχει υπολογιστεί ότι υπάρχουν τουλάχιστον 2 δισεκατομμύρια τέτοιοι υποψήφιοι πλανήτες μόνο στον γαλαξία μας.
Οι επιστήμονες θα ήθελαν να ταξιδέψουν σε αυτούς τους εξωπλανήτες για να διερευνήσουν εάν κάποιος από αυτούς έχει τη σταθερότητα του κλίματος, όπως συνέβη στη Γη για δισεκατομμύρια χρόνια. Αλλά, ακόμη και για τους πλησιέστερους εξωπλανήτες του αστέρα Proxima Centauri, που βρίσκονται σε απόσταση 4,2 έτη φωτός, παρατηρησιακά ή πειραματικά στοιχεία είναι δύσκολο να αποκτηθούν. Αντ ‘αυτού, ο καθηγητής Toby Tyrrell, από το πανεπιστήμιο του Southampton, UK, προσπάθησε να απαντήσει στο ερώτημα αυτό μέσω μοντελοποίησης. Χρησιμοποιώντας ένα πρόγραμμα υπολογιστή, που έχει σχεδιαστεί για την προσομοίωση της κλιματικής εξέλιξης σε πλανήτες γενικά (όχι μόνο στη Γη), δημιούργησε για πρώτη φορά 100.000 πλανήτες, καθένα με τυχαίο διαφορετικό σύνολο κλιματικών ανατροφοδοτήσεων. Οι κλιματικές ανατροφοδοτήσεις είναι διαδικασίες που μπορούν να ενισχύσουν ή να μειώσουν την κλιματική αλλαγή – σκεφτείτε για παράδειγμα την τήξη θαλάσσιου πάγου στην Αρκτική, η οποία αντικαθιστά τον πάγο που ανακλά το φως του Ήλιου με την ανοιχτή θάλασσα που απορροφά το φως του Ήλιου, η οποία με τη σειρά της προκαλεί περισσότερη θέρμανση και τήξη. Προκειμένου να διερευνήσει πόσο πιθανό είναι καθένας από αυτούς τους διαφορετικούς πλανήτες να παραμείνει κατοικήσιμος σε τεράστια (γεωλογικά) χρονικά διαστήματα, έκανε προσομοιώσεις 100 φορές για κάθε περίπτωση. Κάθε φορά ο πλανήτης ξεκινούσε με μια διαφορετική αρχική θερμοκρασία και ήταν εκτεθειμένος σε ένα τυχαίο διαφορετικό σύνολο κλιματικών γεγονότων.
Αυτά τα κλιματικά γεγονότα αντιπροσωπεύουν παράγοντες που αλλάζουν το κλίμα, όπως οι εκρήξεις ηφαιστείων (π.χ. του όρους Pinatubo, αλλά και πολύ μεγαλύτερες) και οι πτώσεις αστεροειδών (όπως αυτός που εξαφάνισε τους δεινόσαυρους). Σε κάθε ένα από τα 100 «τρεξίματα» (runs), η θερμοκρασία του πλανήτη παρακολουθιόταν μέχρι να γίνει πολύ ζεστή ή πολύ κρύα ή κάτι άλλο που είχε διατηρηθεί για 3 δισεκατομμύρια χρόνια, ένα σημείο που θεωρήθηκε ότι ήταν το κατάλληλο για έξυπνη ζωή. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης δίνουν μια σαφή απάντηση σε αυτό το πρόβλημα της κατοικησιμότητας, τουλάχιστον όσον αφορά τη σημασία των κλιματικών ανατροφοδοτήσεων και της τύχης. Ήταν πολύ σπάνιο (στην πραγματικότητα, μόνο μία φορά στις 100.000) για έναν πλανήτη να έχει τόσο ισχυρές σταθεροποιητικές ανατροφοδοτήσεις, ώστε να παραμείνει κατοικήσιμος 100 φορές, ανεξάρτητα από τα τυχαία κλιματικά γεγονότα. Στην πραγματικότητα, οι περισσότεροι πλανήτες που έμειναν κατοικήσιμοι τουλάχιστον μία φορά, το έκαναν λιγότερο από δέκα φορές στις 100. Σε σχεδόν κάθε περίσταση στην προσομοίωση, όταν ένας πλανήτης παρέμεινε κατοικήσιμος για 3 δισεκατομμύρια χρόνια, ήταν εν μέρει κάτω από την τύχη.
Ταυτόχρονα, η τύχη από μόνη της αποδείχθηκε ανεπαρκής. Πλανήτες που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να μην έχουν καθόλου ανατροφοδότηση, ποτέ δεν έμειναν κατοικήσιμοι. Αυτό το συνολικό αποτέλεσμα, το οποίο εξαρτάται εν μέρει από τις ανατροφοδοτήσεις και εν μέρει από την τύχη, είναι ισχυρό. Όλα τα είδη αλλαγών στο μοντέλο δεν το επηρέασαν. Ως εκ τούτου, η Γη πρέπει να έχει κάποιες σταθεροποιητικές για το κλίμα ανατροφοδοτήσεις, αλλά ταυτόχρονα είχε και «καλή τύχη»για να παραμείνει κατοικήσιμη.Εάν, για παράδειγμα, ένας αστεροειδής ή μια ηλιακή έκλαμψη ήταν ελαφρώς μεγαλύτερος(η) από ότι ήταν, ή είχε συμβεί σε μια λίγο διαφορετική (πιο κρίσιμη) στιγμή, μάλλον δεν θα ήμασταν εδώ στη Γη σήμερα. Η μελέτη αυτή δίνει μια διαφορετική προοπτική στο γιατί είμαστε σε θέση να κοιτάξουμε πίσω στην αξιοθαύμαστη, τεράστια ιστορία της ζωής στη Γη που εξελίσσεται και διαφοροποιείται, και γίνεται όλο και πιο περίπλοκη για να φθάσει στο σημείο που βρισκόμαστε τώρα.
Περισσότερα εδώ.
