Кредит зображення: NASA
Вчені вважають, що нахил осі Землі дуже важливий для підтримки життя на нашій планеті, але, як видається, новий імітаційний університет штату Пенсільванія свідчить про те, що життя може виникнути на нашій планеті, навіть якщо вона сильно нахилена. Навіть коли планета була нахилена повз свої нинішні 23 градуси до 54, 70 та 85 градусів, глобальний клімат, кількість опадів, сніг та крижаний покрив дуже відповідали сьогоднішньому клімату. Тільки тоді, коли не було нахилу, симуляція передбачила більш холодний світ, ніж у нас - але все ще значною мірою заселену.
Ері, Пат. У науково-фантастичних фільмах страшна сила часто відштовхує Землю від своєї осі та заклинає катастрофи на все життя на Землі. Насправді життя все-таки було б можливим на Землі та будь-яких планетах, подібних до Землі, якби нахил осі був більшим, ніж зараз, на думку дослідників штату Пенн.
"Наразі у нас немає спостережень за позасонячними планетами, але я думаю, що найближчим часом ми розкриємо деякі з цих малих планет". каже доктор Даррен М. Вільямс, доцент фізики та астрономії, штат Пенн Ері, коледж Беренда. «Перед нами питання, якими вони будуть? Чи будуть у них місяці? Яким буде їхній клімат? Вони згуртуються з життям чи життя буде рідкісним?
«Я підозрюю, що грунтується на симуляціях та нашій Сонячній системі, що багато планет, подібних до Землі, матимуть спінові осі, нахилені більш суворо, ніж вісь Землі».
Вільямс, працюючи з Девідом Поллардом, науковим співробітником з геології в штаті Пенн, використовував загальні циркуляційні кліматичні моделі для імітації різних нахилів, рівня вуглекислого газу та планет. Про свої висновки вони повідомили в Міжнародному журналі астробіології.
Дослідники вперше подивилися на сучасну Землю з нахилами 23, 54, 70 та 85 градусів. Нахил Землі сьогодні становить близько 23 градусів. Моделювання, що імітувало Землю та нахили, тісно відповідало сьогоднішньому клімату, включаючи регіональні структури опадів, сніговий та крижаний покрив та посуху.
"Нахили, що перевищують нинішню, призводять до середньорічних глобальних температур, вищих за Землю? Середня середня температура приблизно 57 градусів за Фаренгейтом" каже Вільямс. «Вище 54 градусів нахилу тенденція полягає в тому, щоб загальна середньорічна температура знижувалася зі збільшенням нахилу.»
Вчений штату Пенн пояснює, що таке зменшення відбувається тому, що на північ від екватора на сучасній Землі існує більше суходолу. Середньорічні температури, однак, не найкращий спосіб визначити, чи може бути планета житлова, оскільки сезонні перепади температур можуть бути екстремальними.
Дослідники також розглядали ці нахилені Землі з десятикратним викидом вуглекислого газу в атмосфері. Вуглекислий газ як парниковий газ підвищує температуру на планеті. Ці моделі виробляли Землі з вищими середньорічними температурами на 11-18 градусів за Фаренгейтом.
Оскільки всі планети не матимуть географії Землі, дослідники взяли сторінку з історії Землі та змоделювали 750-мільйонну Землю, що представляє Стурціанське зледеніння та Землю 540 мільйонів років, найближче наближення доступний для зледеніння Варанже.
Під час Стурціана наземні маси були в основному екваторіальні та скупчені переважно в межах 30 градусів від екватора. каже дослідник штату Пенн Ері. У моделі Varanger все наближено до південного полюса.
У той час як поточний день Землі становить близько 30 відсотків суходолу до 70 відсотків води, ці стародавні географії - це близько 22 відсотків суші та 78 відсотків води.
"Найвищі температури та сезонні зміни трапляються з найбільшими земельними ділянками в середніх та високих широтах" каже Вільямс.
Дослідники також керували деякими моделями Землі з нульовим нахилом.
«Нинішня Земля - одна з найбільш нежилимих планет, яку ми імітували». каже Вільямс. "Приблизно 8,7 відсотка поверхні Землі холодніше в середньому на 14 градусів за Фаренгейтом, і цей відсоток досягає 13,2 відсотка в лютому через великі масиви на великій широті, покриті снігом."
Єдині планети холодніші, ніж Земля сьогодні - це планети, змодельовані без нахилу.
Моделювання Варангера, в якому найбільше суходолу в південній півкулі, є найбільш екстремальним, з 15,6 відсотка поверхні нижче 14 градусів Фаренгейта в липні та 9,3 відсотка поверхні вище 122 градусів Фаренгейта в січні. В середньому, майже 28 відсотків земної маси планети непридатні за земними мірками.
"Це моделювання дозволяє припустити, що планети з великими полярними суперконтинентами або невеликими запасами води будуть найбільш проблемними для життя на високому косому рівні" каже Вільямс.
Жодна планета з підвищеним нахилом не мала постійних крижаних покривів поблизу екватора. Однак це не гарантує того, що світ підходить для життя, зазначають дослідники. Перепади температури на більшості модельованих земель ускладнювали б виживання всіх, крім найпростіших форм життя Землі. Екстремали, спричинені тим, що нахил ставить великі частини планети у 24-годинну темряву або 24-годинне сонячне світло протягом тривалого періоду, також гальмує фотосинтетичні організми.
Дослідники припускають, що навіть при високому нахилі життя може існувати на планетах, які вони моделювали.
"Якщо життя не займає континентальні поверхні, що сезонно зазнають найвищої температури, ці планети могли б підтримувати більш розвинене життя". кажуть дослідники. «Хоча такі світи демонструють клімат, який сильно відрізняється від Землі», багато з них все одно будуть придатні як для простих, так і для прогресивних форм життя, залежних від води.
Тож немає підстав для усунення планет Землі, що мають більший нахил, ніж Земля, від майбутніх пошуків життя поза Сонячною системою.
"У нас є одна планета, і на цій планеті у нас багато видів, але це лише одна точка даних" каже Вільямс. "Може, одного разу ми з’ясуємо все, що стосується життя на нашій власній планеті, але немає місця, де це можливо деінде."
Національний науковий фонд підтримав цю роботу.
Оригінальне джерело: Новини університету штату Пенн
