地球已經生活了數十億年-我們到底有多幸運?

地球已經生活了數十億年-我們到底有多幸運? Xtock /快門

經歷了進化 3或4億年 產生 智人(Homo sapiens)。 如果那段時間氣候只完全失敗了一次,那麼進化將停滯不前,我們現在就不在這裡。 因此,要了解我們如何在地球上生存,我們需要知道地球如何成功地維持生命數十億年。

這不是一個小問題。 當前的全球變暖向我們表明,即使在幾個世紀的過程中,氣候也可能發生巨大變化。 在地質時間尺度上,更容易改變氣候。 計算表明,僅幾百萬年,地球氣候就有可能惡化到低於冰點或高於沸點的溫度。

我們也知道,自從生命進化以來,太陽的發光能力提高了30%。 從理論上講,這應該已經使海洋沸騰了,因為它們不是 通常 凍結在地球早期–這就是所謂的“淡淡的年輕太陽悖論”。 但是,以某種方式解決了這個可居住性難題。

科學家提出了兩種主要理論。 首先是地球可能具有恆溫器之類的東西-一種或多種反饋機制,可以防止氣候漂移到致命溫度。

第二個是,在眾多行星中,也許有些只是靠運氣才能實現的,而地球就是其中之一。 近幾十年來,太陽係以外的許多行星的發現使第二種情況變得更加合理。 系外行星。 天文學家對遙遠恆星的觀察告訴我們,許多行星都有圍繞它們運行的行星,而且有些行星的大小,密度和軌道距離使得理論上適合生活的溫度是可能的。 據估計至少有 2億個這樣的候選行星 僅在我們的銀河系中。

地球已經生活了數十億年-我們到底有多幸運? 系外行星有很多……但是有多少個氣候穩定? Jurik Peter / Shutterstock

科學家們很樂意前往這些系外行星,以調查它們是否與地球數十億年的氣候穩定相匹配。 但是,即使是最近的系外行星,那些繞恆星運行的行星 半人馬,距離我們不到四光年。 觀察或實驗證據很難獲得。

相反,我通過建模探索了相同的問題。 首先,我使用計算機程序來模擬一般行星(不僅是地球)上的氣候演變, 產生了100,000個行星,每個都有一組隨機不同的氣候反饋。 氣候反饋是可以放大或減少氣候變化的過程,例如,北極的海冰融化,用吸收陽光的公海代替反射陽光的冰,反過來又導致更多的變暖和融化。

為了調查這些巨大的行星在巨大的(地質)時間尺度上保持可居住性的可能性,我進行了100次模擬。 每次行星從不同的初始溫度開始,並受到隨機不同的一組氣候事件的影響。 這些事件代表氣候變化因素,例如超級火山爆發(例如 皮納圖博火山 但更大得多)和小行星撞擊(例如殺死恐龍的撞擊)。 在每100次運行中,都會跟踪行星的溫度,直到溫度變得太高或太低或存活了3億年為止,這時它被認為是智能生命的可能坩堝。

地球已經生活了數十億年-我們到底有多幸運? 改變氣候:1991年菲律賓的皮納圖博火山爆發,向大氣中吹入大量灰燼,全球氣溫暫時下降了0.6˚C。 SRA Blaze Lipowski / Picryl

仿真結果至少在反饋和運氣的重要性方面,為該可居住性問題提供了明確的答案。 幾乎沒有行星(實際上只有十萬分之一)具有如此強大的穩定反饋,以至於不管隨機的氣候事件如何,它都能保持100,000次可居住。 實際上,大多數居住至少一次的行星,做不到100的十分之一。在模擬中的幾乎每一個情況下,當行星保持宜居100億年的時候,運氣就一定程度上取決於它。 同時,運氣本身不足以證明。 經過專門設計的行星完全沒有反饋,也從未適合居住。 受氣候事件影響而隨意散步的路線從來沒有持續過。

地球已經生活了數十億年-我們到底有多幸運? 模擬中的重複運行並不完全相同:隨機生成了1,000個不同的行星,每個行星運行兩次。 (a)第一次運行的結果,(b)二次運行的結果。 綠色圓圈表示成功(可持續居住3億年),黑色圓圈表示失敗。 托比·泰瑞爾, 作者提供

總體結果是可靠的,其結果部分取決於反饋,部分取決於運氣。 建模的各種更改都沒有影響它。 因此,地球必須擁有一些穩定氣候的反饋,但與此同時 還必須參與其中以使其保持可居住性。 例如,如果小行星或太陽耀斑比它稍大,或者發生在稍有不同(更關鍵)的時間,那麼今天我們可能不在地球上。 對於為什麼我們能夠回顧地球上引人注目的,極大擴展的生命歷史的演變和多樣化,以及使其變得更加複雜到它引起我們的觀點,它給出了不同的看法。談話

Toby Tyrrell教授討論了他的研究。

關於作者

地球系統科學教授Toby Tyrrell, 英國南安普敦大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

相關書籍

不適應居住的地球:溫暖的Kindle版後的生活

作者:David Wallace-Wells
0525576703它比你想像的更糟糕,更糟糕。 如果你對全球變暖的焦慮主要是由於對海平面上升的擔憂,那麼你幾乎無法想像可能發生的恐怖事件。 在加利福尼亞州,野火現在全年都在肆虐,摧毀了成千上萬的家園。 在美國,“500年”風暴逐月襲擊社區,洪水每年都有數千萬人流離失所。 這只是對未來變化的預覽。 他們來得快。 如果沒有數十億人類如何進行生命的革命,地球的某些部分可能會在本世紀末盡快接近不適合居住的地方,而其他部分則可能不適合居住。 適用於亞馬遜

冰的終結:在氣候擾亂的道路上承載見證和發現意義

Dahr Jamail
1620972344在海外作為戰爭記者近十年之後,著名的記者Dahr Jamail回到美國重振他對登山的熱情,卻發現他曾經攀登的斜坡因氣候干擾而不可逆轉地改變。 作為回應,Jamail開始踏上這場危機的地理前線 - 從阿拉斯加到澳大利亞的大堡礁,通過亞馬遜熱帶雨林 - 以發現自然和人類對冰的損失的後果。  適用於亞馬遜

我們的地球,我們的物種,我們的自我:如何在創造可持續發展的世界的同時蓬勃發展

作者:艾倫莫耶
1942936559我們最稀缺的資源就是時間。 通過決心和行動,我們可以實施解決方案,而不是坐在旁邊,遭受有害影響。 我們應該擁有更好的健康和更清潔的環境,穩定的氣候,健康的生態系統,可持續的資源利用以及更少的損害控制需求。 我們有很多收穫。 通過科學和故事,我們的地球,我們的物種,我們的自我為我們提供希望,樂觀和實際的解決方案,我們可以單獨和集體地使我們的技術綠化,綠化我們的經濟,加強我們的民主,並創造社會平等。 適用於亞馬遜

來自出版商:
在亞馬遜購買可以支付帶給您的費用 InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ClimateImpactNews.com 免費且沒有廣告客戶跟踪您的瀏覽習慣。 即使您點擊鏈接但不購買這些選定的產品,您在亞馬遜的同一次訪問中購買的任何其他東西都會向我們支付少量佣金。 您無需支付額外費用,因此請為此付出努力。 你也可以 使用此鏈接 隨時使用亞馬遜,以便您可以幫助支持我們的工作。

 

你也許也喜歡

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

關注InnerSelf

Facebook的圖標Twitter圖標YouTube圖標instagram圖標pintrest圖標rss圖標

 通過電子郵件獲取最新信息

每週雜誌 每日靈感

最新視頻

大規模的氣候遷移已經開始
大規模的氣候遷移已經開始
by 超級用戶
氣候危機正迫使世界各地成千上萬的人逃離家園,因為他們的家園越來越無法居住。
上一個冰河時代告訴我們為什麼我們需要關心溫度2℃的變化
上一個冰河時代告訴我們為什麼我們需要關心溫度2℃的變化
by 艾倫·威廉姆斯(Alan N Williams)等
政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的最新報告指出,沒有實質性的減少……
地球已經生活了數十億年-我們到底有多幸運?
地球已經生活了數十億年-我們到底有多幸運?
by 托比·泰瑞爾
生產智人花了3到4億年的進化。 如果氣候完全失敗了一次……
如何繪製12,000年以前的天氣圖可以幫助預測未來的氣候變化
如何繪製12,000年以前的天氣圖可以幫助預測未來的氣候變化
by 布萊斯·瑞
在大約12,000年前的最後一個冰河時代結束時,其特徵是最終的寒冷階段稱為Younger Dryas。
本世紀里海將下降9米或更多
本世紀里海將下降9米或更多
by 弗蘭克·韋瑟林格(Frank Wesselingh)和Matteo Lattuada
想像您在海岸上,望向大海。 在您的面前躺著100米長的荒蕪沙子,看上去像一片荒蕪。
金星再次像地球,但氣候變化使它無法居住
金星再次像地球,但氣候變化使它無法居住
by 理查德·恩斯特
我們可以從我們的姊妹星球金星那裡學到很多有關氣候變化的知識。 金星目前的表面溫度為……
五個氣候懷疑:氣候錯誤信息的速成課程
五個氣候懷疑:氣候錯誤信息的速成課程
by 約翰庫克
該視頻是關於氣候錯誤信息的速成課程,總結了用來質疑現實的主要論點...
北極已經3萬年沒有變暖了,這意味著地球發生了巨大變化
北極已經3萬年沒有變暖了,這意味著地球發生了巨大變化
by 朱莉·布里格姆-格蕾特和史蒂夫·佩奇
Every year, sea ice cover in the Arctic Ocean shrinks to a low point in mid-September.每年1.44月中旬,北冰洋的海冰覆蓋面積都縮小到最低點。 This year it measures just XNUMX…今年,它的測量值僅為XNUMX…

最新文章

迪克西大火摧毀了加利福尼亞州歷史悠久的格林維爾,為森林小鎮提供了 3 場野火課程
迪克西大火摧毀了加利福尼亞州歷史悠久的格林維爾,為森林小鎮提供了 3 場野火課程
by Bart Johnson,俄勒岡大學景觀建築學教授
4 月 XNUMX 日,一場在炎熱乾燥的山林中燃燒的野火席捲了加利福尼亞州格林維爾的淘金熱鎮……
中國可以實現限制煤電的能源和氣候目標
中國可以實現限制煤電的能源和氣候目標
by 艾文林
在 XNUMX 月的領導人氣候峰會上,習近平承諾中國將“嚴格控制燃煤發電......
停在路邊的消防員抬頭望向橙色的天空時,一架飛機將紅色阻燃劑灑向森林火災
模型預測 10 年的野火爆發,然後逐漸下降
by 漢娜·希基-U。 華盛頓
看看野火的長期未來預測,最初大約十年之久的野火活動爆發,……
死白草包圍的藍色水
地圖追踪了美國 30 年的極端融雪
by 米凱拉·梅斯-亞利桑那
過去 30 年極端融雪事件的新地圖闡明了推動快速融雪的過程。
在大海的白色海冰與在水中反射的日落
地球的冰凍面積每年減少 33 平方英里
by 德克薩斯A&M大學
地球的冰凍圈每年正在縮小 33,000 平方英里(87,000 平方公里)。
麥克風前的一排男女揚聲器
234 位科學家閱讀了 14,000 多篇研究論文來撰寫即將發布的 IPCC 氣候報告
by Stephanie Spera,里士滿大學地理與環境助理教授
本週,來自世界各地的數百名科學家正在敲定一份評估全球…
一隻白腹棕色黃鼠狼靠在岩石上,從肩膀上看
一旦普通的黃鼠狼開始消失
by Laura Oleniacz - 北卡羅來納州
曾經在北美很常見的三種黃鼠狼可能正在減少,其中一種被認為是……
隨著氣候炎熱加劇,洪水風險將上升
by 蒂姆拉德福德
一個溫暖的世界將是一個潮濕的世界。 隨著河流上升和城市街道,越來越多的人將面臨更高的洪水風險……

 通過電子郵件獲取最新信息

每週雜誌 每日靈感

新態度 - 新的可能性

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | 內力網
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf市場
版權所有©1985 - 2021心靈有所出版物。 版權所有。