Obyvatelnost Země je v zásadě důsledkem štěstí, jak ukazují nové simulace
A to není triviální problém. Současné globální oteplování nám ukazuje, že klima se může během několika století značně změnit. V geologických časových harmonogramech je změna klimatu ještě snazší. Výpočty ukazují, že existuje riziko, že se zemské klima za několik milionů let zhorší na teploty pod bodem mrazu nebo naopak nad bodem varu.
Dvě teorie
Vědci přišli se dvěma hlavními teoriemi. První je, že Země by mohla mít něco jako termostat, tedy mechanismus zpětné vazby, který brání tomu, aby se klima zhoršovalo až ke smrtelným teplotám nebo podmínkám.
Druhou teorií je to, že z velkého počtu planet se prostě Zemi toto všechno podařilo tak nějak se štěstím. Tento druhý scénář je dokonce pravděpodobnější díky objevům mnoha planet mimo naši sluneční soustavu v posledních desetiletích, takzvaných exoplanet.
Astronomická pozorování vzdálených hvězd nám říkají, že mnoho z nich má planety obíhající kolem nich a že některé mají velikost a hustotu a orbitální vzdálenost, takže teploty vhodné pro život tam teoreticky jsou. Odhaduje se, že pouze v naší galaxii jsou nejméně 2 miliardy takových kandidátských planet.
Vědci by rádi cestovali na tyto exoplanety, aby prozkoumali, zda se některá dočkala podobné stability jako Země. Ale i nejbližší exoplanety, ty obíhající kolem hvězdy Proxima Centauri, jsou vzdáleny více než čtyři světelné roky. Pozorovací nebo experimentální důkazy je tedy těžké získat.
Místo toho vědci tuto velkou otázku prozkoumali pomocí modelování. Pomocí počítačového programu určeného k simulaci vývoje klimatu na planetách obecně (nejen na Zemi) nejprve vygenerovali 100 000 planet, každá s náhodně odlišnou sadou zpětných vazeb o klimatu. Zpětná vazba na klima jsou procesy, které mohou zesílit nebo zmírnit změnu klimatu.
Aby prozkoumali, jak je pravděpodobné, zda každá z těchto různorodých planet zůstane obývatelná v obrovských (geologických) časových měřítcích, simulovali každou z nich na 100 variant. Planeta tedy pokaždé vycházela z jiné počáteční teploty a byla vystavena náhodně odlišnému souboru klimatických událostí.
Překvapivý výsledek
Výsledky simulace poskytují jednoznačnou odpověď na tento problém s obyvatelností, přinejmenším z hlediska důležitosti zpětné vazby a štěstí. Bylo velmi vzácné (ve skutečnosti jen jednou ze 100 000), aby planeta měla tak silné stabilizační zpětné vazby, že zůstala obyvatelná ve všech 100 variantách, bez ohledu na náhodné klimatické události.
Ve skutečnosti většina planet, které zůstaly obyvatelné alespoň jednou, tak učinila méně než desetkrát ze 100 variant. Téměř při každé příležitosti v simulaci, kdy planeta zůstala obyvatelnou po dobu 3 miliard let, to bylo částečně jen štěstí.
Zároveň se ukázalo, že štěstí samo o sobě není dostatečné. Planety, které byly speciálně navrženy tak, aby neměly vůbec žádnou zpětnou vazbu, nikdy nezůstaly obyvatelné. Náhodné chvilky obyvatelnosti zmítané klimatickými událostmi, obyvatelný kurz nikdy nevydržely.
Fakt, že výsledky závisí částečně na zpětných vazbách a částečně na štěstí, je opravdu nepřehlédnutelný. Země tedy musí mít implicitně zpětnou vazbu stabilizující klima, ale zároveň musí být zapojeno i štěstí, aby zůstala obyvatelná. Pokud by například asteroid nebo sluneční erupce byly o něco větší, než byly, nebo k nim došlo v trochu jiné (kritičtější) době, pravděpodobně bychom dnes na Zemi nežili.
A to poskytuje jiný pohled na to, proč tu máme pozoruhodnou a nesmírně dlouhou historii života na Zemi. Výzkum vedl Toby Tyrrell, profesor vědy o systému Země na University of Southampton. Dále čtěte: Vědci přišli na to, proč krokodýli vypadají už 200 milionů let pořád stejně.
