पृथ्वी अरबों वर्षों तक रहने योग्य है - वास्तव में हम कितने भाग्यशाली हैं?

पृथ्वी अरबों वर्षों तक रहने योग्य है - वास्तव में हम कितने भाग्यशाली हैं? xtock / शटरस्टॉक

इसमें विकास हुआ 3 या 4 बिलियन वर्ष निर्माण करने के लिए होमो सेपियन्स। यदि उस समय में जलवायु पूरी तरह से विफल हो गई थी, तो विकास एक दुर्घटनाग्रस्त पड़ाव में आ गया था और हम अब यहां नहीं होंगे। इसलिए यह समझने के लिए कि हम ग्रह पृथ्वी पर कैसे मौजूद हैं, हमें यह जानना होगा कि पृथ्वी अरबों वर्षों तक जीवन के लिए कैसे फिट रहने में कामयाब रही।

यह कोई तुच्छ समस्या नहीं है। वर्तमान ग्लोबल वार्मिंग हमें दिखाती है कि कुछ शताब्दियों के दौरान जलवायु काफी हद तक बदल सकती है। भूवैज्ञानिक समय के साथ, जलवायु को बदलना और भी आसान है। गणना से पता चलता है कि पृथ्वी की जलवायु के तापमान में गिरावट या कुछ ही मिलियन वर्षों में उबलने से ऊपर रहने की संभावना है।

हम यह भी जानते हैं कि जीवन के पहले विकसित होने के बाद से सूर्य 30% अधिक चमकदार हो गया है। सिद्धांत रूप में, इससे महासागरों को अब तक उबलना चाहिए था, यह देखते हुए कि वे नहीं थे आम तौर पर प्रारंभिक पृथ्वी पर जमे हुए - यह "के रूप में जाना जाता हैबेहोश युवा सूर्य विरोधाभास”। फिर भी, किसी भी तरह, इस आदत को हल किया गया था।

वैज्ञानिक दो मुख्य सिद्धांत लेकर आए हैं। पहला यह है कि पृथ्वी एक थर्मोस्टेट - प्रतिक्रिया तंत्र (या तंत्र) की तरह कुछ भी धारण कर सकती है जो जलवायु को घातक तापमान तक भटकने से रोकती है।

दूसरा यह है कि बड़ी संख्या में ग्रहों में से, शायद कुछ इसे भाग्य के माध्यम से बनाते हैं, और पृथ्वी उनमें से एक है। हमारे सौर मंडल के बाहर कई ग्रहों के हाल के दशकों में खोजों द्वारा इस दूसरे परिदृश्य को अधिक प्रशंसनीय बनाया गया है - तथाकथित exoplanets। दूर के सितारों की खगोलीय टिप्पणियों से हमें पता चलता है कि कई ग्रहों की परिक्रमा करते हैं, और कुछ आकार और घनत्व और कक्षीय दूरी जैसे कि जीवन के लिए उपयुक्त तापमान सैद्धांतिक रूप से संभव हैं। यह अनुमान लगाया गया है कि कम से कम हैं 2 बिलियन ऐसे उम्मीदवार ग्रह अकेले हमारी आकाशगंगा में।

पृथ्वी अरबों वर्षों तक रहने योग्य है - वास्तव में हम कितने भाग्यशाली हैं? कई एक्सोप्लैनेट हैं ... लेकिन कितने स्थिर जलवायु हैं? जुरिक पीटर / शटरस्टॉक

वैज्ञानिकों को इन एक्सोप्लैनेट्स की यात्रा करना पसंद होगा, यह जांचने के लिए कि उनमें से किसी ने भी पृथ्वी की जलवायु स्थिरता के अरब वर्षों से मिलान किया है या नहीं। लेकिन यहां तक ​​कि निकटतम एक्सोप्लैनेट्स, जो स्टार की परिक्रमा करते हैं प्रॉक्सीमा सेंटॉरी, चार प्रकाश वर्ष से अधिक दूर हैं। अवलोकन या प्रायोगिक साक्ष्य के द्वारा आना मुश्किल है।

इसके बजाय, मैंने मॉडलिंग के माध्यम से एक ही सवाल का पता लगाया। सामान्य रूप से (केवल पृथ्वी नहीं) ग्रहों पर जलवायु विकास को अनुकरण करने के लिए डिज़ाइन किए गए कंप्यूटर प्रोग्राम का उपयोग करते हुए, मैं पहले 100,000 ग्रह उत्पन्न किए, जलवायु प्रतिक्रियाओं के एक यादृच्छिक रूप से भिन्न सेट के साथ प्रत्येक। जलवायु प्रतिक्रियाएं ऐसी प्रक्रियाएं हैं जो जलवायु परिवर्तन को बढ़ा या कम कर सकती हैं - आर्कटिक में समुद्र-बर्फ के पिघलने के उदाहरण के लिए सोचें, जो सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित करने वाले बर्फ को सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करने वाले खुले समुद्र से बदल देता है, जो बदले में अधिक वार्मिंग और अधिक पिघलने का कारण बनता है।

यह जांचने के लिए कि इन विविध ग्रहों में से प्रत्येक को विशाल (भूगर्भीय) समयसीमा पर रहने योग्य होने की कितनी संभावना है, मैंने प्रत्येक 100 बार अनुकरण किया। हर बार ग्रह एक अलग प्रारंभिक तापमान से शुरू होता था और जलवायु घटनाओं के एक बेतरतीब ढंग से अलग सेट के संपर्क में था। ये घटनाएँ जलवायु-परिवर्तनकारी कारकों का प्रतिनिधित्व करती हैं, जैसे कि सुपरवॉल्कोनो विस्फोट पर्वत पिनाटूबो लेकिन बहुत अधिक बड़ा) और क्षुद्रग्रह प्रभाव (जैसे कि जिसने डायनासोर को मार डाला)। 100 रनों में से प्रत्येक पर, ग्रह का तापमान तब तक ट्रैक किया जाता था जब तक वह बहुत गर्म या बहुत ठंडा नहीं हो जाता था या 3 अरब वर्षों तक जीवित रहता था, जिस बिंदु पर यह माना जाता था कि यह बुद्धिमान जीवन के लिए एक संभावित क्रूसिबल है।

पृथ्वी अरबों वर्षों तक रहने योग्य है - वास्तव में हम कितने भाग्यशाली हैं? जलवायु-परिवर्तन: 1991 में फिलीपींस में माउंट पिनातुबो के विस्फोट ने वातावरण में इतनी राख डाल दी कि वैश्विक तापमान अस्थायी रूप से 0.6˚C तक गिर गया। एसआरए ब्लेज़ लिपोवस्की / पिकरील

सिमुलेशन परिणाम इस अभ्यस्त समस्या का एक निश्चित उत्तर देते हैं, कम से कम प्रतिक्रिया और भाग्य के महत्व के संदर्भ में। यह बहुत ही दुर्लभ था (वास्तव में, 100,000 में से सिर्फ एक बार) एक ग्रह के लिए इस तरह के मजबूत स्थिर फीडबैक हैं कि यह सभी 100 बार रहने योग्य है, भले ही यादृच्छिक जलवायु घटनाओं के बावजूद। वास्तव में, अधिकांश ग्रह जो कम से कम एक बार रहने योग्य थे, उन्होंने 100 में से दस बार से भी कम समय किया। सिमुलेशन में लगभग हर मौके पर जब कोई ग्रह 3 बिलियन वर्षों तक रहने योग्य था, तो यह आंशिक रूप से भाग्य के नीचे था। उसी समय, भाग्य ने खुद को अपर्याप्त दिखाया। ऐसे ग्रह जिन्हें विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया था, जिनमें कोई प्रतिक्रिया नहीं थी, कभी भी रहने योग्य नहीं रहे; जलवायु की घटनाओं से घिरे यादृच्छिक रूप से पैदल चलना, कभी भी पाठ्यक्रम में नहीं रहा।

पृथ्वी अरबों वर्षों तक रहने योग्य है - वास्तव में हम कितने भाग्यशाली हैं? सिमुलेशन में दोहराए गए रन समान नहीं थे: 1,000 अलग-अलग ग्रहों को यादृच्छिक रूप से उत्पन्न किया गया था और प्रत्येक दो बार चलाए गए थे। (ए) पहले रन पर परिणाम, (बी) दूसरे रन पर परिणाम। ग्रीन सर्कल सफलता दिखाते हैं (3 अरब वर्षों तक रहने योग्य) और काली विफलता। टोबी टायरेल, लेखक प्रदान की

यह समग्र परिणाम, कि परिणाम आंशिक रूप से प्रतिक्रिया पर और आंशिक रूप से भाग्य पर निर्भर करते हैं, मजबूत है। मॉडलिंग में सभी तरह के बदलावों ने इसे प्रभावित नहीं किया। निहितार्थ के अनुसार, पृथ्वी को कुछ जलवायु-स्थिर फीडबैक के साथ एक ही समय में होना चाहिए अच्छा भाग्य इसमें रहने योग्य भी शामिल रहे होंगे। यदि, उदाहरण के लिए, क्षुद्रग्रह या सौर भड़कना इससे थोड़ा बड़ा था, या थोड़ा अलग (अधिक महत्वपूर्ण) समय पर हुआ था, तो हम शायद आज पृथ्वी पर नहीं होंगे। यह इस बात पर एक अलग दृष्टिकोण देता है कि हम पृथ्वी के उल्लेखनीय, अत्यधिक विस्तारित, जीवन के इतिहास को विकसित करने और विविधता लाने में सक्षम हैं और इस बिंदु पर और अधिक जटिल हो गए कि इसने हमें जन्म दिया।वार्तालाप

प्रोफेसर टोबी टायरेल ने अपने शोध पर चर्चा की।

के बारे में लेखक

टोबी टायरेल, पृथ्वी प्रणाली विज्ञान के प्रोफेसर, यूनिवर्सिटी ऑफ साउथएंपटन

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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