机会在使地球适应生命中发挥了重要作用

南安普敦大学的一项研究提出了一个新的观点,说明了我们的星球为何能够在数十亿年中保持宜居状态-结论几乎可以肯定,至少部分原因是运气。研究表明,这可能会缩短在宇宙中所谓的“双生地球”上寻找生命的几率。

该研究发表在《自然》杂志《通讯地球与环境》上,涉及对数千个随机生成的行星进行气候演变的首次模拟。

地质数据表明,地球的气候在30亿年以来一直持续宜居。但是,它已经不稳定地平衡了,有可能迅速恶化为深度冻结或难以忍受的高温,从而导致整个星球的不育。

南安普敦大学地球系统科学专家托比·泰瑞尔教授解释说:“地球上持续稳定和宜居的气候令人感到困惑。我们的邻居火星和金星没有适宜的温度,即使火星曾经如此。地球不仅今天具有宜居的温度,而且在三到四十亿年的任何时候都一直保持这一温度,这是地质时期的非凡跨度。”

许多事件都可能威胁到行星的持续稳定性-小行星撞击,太阳耀斑和重大地质事件,例如超级火山爆发。确实,一颗小行星在6600万年前袭击了地球,导致所有物种中超过75%的物种灭绝,并杀死了恐龙以及许多其他物种。

先前有关地球可居住性的计算机建模工作涉及到对单个行星进行建模:地球。但是,受到系外行星(太阳系以外的行星)发现的启发,这些发现揭示出仅在我们的银河系中就有数十亿个类地行星,南安普敦大学的科学家采用了一种新颖的方法来研究一个大问题:是什么导致了地球得以继续存在维持生命这么久?

为了探索这一点,泰瑞尔教授利用南安普敦大学Iridis超级计算设施的力量进行了模拟研究,研究了100,000个随机不同的行星如何响应分布在30亿年内的随机气候变化事件,直到它们失去作用为止他们的可居住性。每个行星被模拟100次,每次都有不同的随机事件。

在获得了大量结果之后,他接着看了一下是否将可居住性持久性限制在仅几个能够维持生命三十亿年的星球上,还是散布在许多不同的星球上,每个星球有时都留下来在此期间适合居住。

模拟结果非常清楚。在整个三十亿年的生命周期中仍维持生命的那些行星中,大多数都只能(而不是确定性)保持宜居。许多实例都是行星,通常在模拟中都失败了,只是偶尔仍可居住。在100,000个行星的总人口中,百分之九(8,700)至少成功了一次-其中,几乎所有(约8,000)成功的次数少于100的50倍,而大多数(约4,500)的成功次数少于10倍满分为100。

研究结果表明,机会是决定行星(例如地球)是否可以继续培育数十亿年生命的主要因素。泰瑞尔教授总结说:“我们现在可以理解,地球至少有一部分是由于运气而保持了很长一段时间的生命。例如,如果一颗稍大的小行星撞击了地球,或者在不同的时间撞击了地球,那么地球可能已经完全丧失了可居住性。

“换句话说,如果一个聪明的观察者在生命初次进化时就出现在地球早期,并且能够计算出地球在未来数十亿年内保持宜居的可能性,那么这一计算很可能表明非常差。赔率。”

考虑到这些看似差的几率,该研究推测在宇宙的其他地方应该有类似地球的行星,它们的初始前景相似,但由于偶然的事件,它们在某一时刻变得太热或太冷,从而使他们丧命。随着研究系外行星的技术的改进,以及最初被发现和分析的似乎是“双地球”的东西,似乎很可能发现大多数人都不适合居住。

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