Obrazový kredit: NASA
Vědci věřili, že náklon zemské osy je velmi důležitý pro podporu života na naší planetě, ale nová simulace z Pennsylvánské státní univerzity ukazuje, že na naší planetě může nastat život, i když byl vážně nakloněn. I když byla planeta nakloněna kolem svých současných 23 stupňů na 54, 70 a 85 stupňů, globální klima, srážky, sníh a ledová pokrývka těsně odpovídaly dnešnímu klimatu. Teprve tehdy, když nedošlo k žádnému náklonu, předpovídala simulace chladnější svět, než jsme my - ale stále do značné míry obyvatelná.
Erie, Pa.? Ve filmech sci-fi B strašná síla často tlačí Zemi z její osy a způsobuje katastrofu po celý život na Zemi. Podle vědců z Penn State by ve skutečnosti byl život na Zemi a na všech planetách podobných Zemi stále možný, pokud by byl náklon osy větší, než je nyní.
"Momentálně nemáme pozorování extrasolárních planet, ale představuji si, že v blízké budoucnosti odhalíme některé z těchto malých planet," říká Dr. Darren M. Williams, docent fyziky a astronomie, Penn State Erie, Behrend College. „Problém před námi je, jaké budou? Budou mít měsíce? Jaké budou jejich klima? Budou spolupracovat se životem nebo bude život vzácný?
„Mám na základě simulací a naší vlastní sluneční soustavy podezření, že mnoho planet podobných Zemi bude mít osy rotace, které jsou nakloněny ostřeji než zemská osa.“
Williams ve spolupráci s Davidem Pollardem, vědeckým pracovníkem v geovědách ve státě Penn, použil obecné modely cirkulačního klimatu k simulaci různých placht, úrovní oxidu uhličitého a planet. O svých zjištěních informovali v International Journal of Astrobiology.
Vědci se nejprve podívali na dnešní Zemi s nakloněním 23, 54, 70 a 85 stupňů. Sklon Země je dnes asi 23 stupňů. Simulace, která napodobovala dnešní Zemi a náklon úzce odpovídala dnešnímu klimatu, včetně regionálních vzorců srážek, sněhové a ledové pokrývky a sucha.
„Sklony větší než současná produkují globální roční průměrné teploty vyšší než současná průměrná teplota Země asi 57 stupňů Fahrenheita“. říká Williams. „Při náklonu nad 54 stupňů je trend snižování globální roční průměrné teploty při nárůstu náklonu.“
Vědec z Penn State vysvětluje, že k tomuto poklesu dochází, protože v dnešní Zemi existuje více severu od rovníku. Průměrné roční teploty však nejsou nejlepším způsobem, jak určit, zda by mohla být planeta obyvatelná, protože sezónní výkyvy teplot mohou být extrémní.
Vědci se také podívali na tyto nakloněné Země desetkrát oxidem uhličitým v atmosféře. Oxid uhličitý jako skleníkový plyn zvyšuje teploty na planetě. Tyto modely vytvářely Země s 11 až 18 stupni Fahrenheita vyšší roční průměrné teploty.
Protože všechny planety nebudou mít geografii Země, vědci si vzali stránku z historie Země a modelovali 750 miliónůletou Zemi představující sturtianské zaľadnění a 540 miliónůletou Zemi, nejbližší přiblížení k dispozici pro Varangerův pohled.
„Během Sturtianu byly masy půdy převážně rovníkové a shluky většinou do 30 stupňů od rovníku.“ říká výzkumník Penn State Erie. „V modelu Varanger je vše blízko jižního pólu.“
Zatímco současný den Země je asi 30 procent půdy na 70 procent vody, tyto starověké geografie jsou asi 22 procent půdy a 78 procent vody.
„Nejvyšší teploty a sezónní výkyvy se vyskytují u největších pozemních oblastí ve středních až vysokých zeměpisných šířkách.“ říká Williams.
Vědci také provozovali některé z modelů Země s nulovým sklonem.
"Současná Země je jednou z nejvíce neobývatelných planet, které jsme simulovali," říká Williams. „Přibližně 8,7 procent zemského povrchu je v průměru chladnějších než 14 stupňů Fahrenheita a toto procento vrcholí v únoru 13,2 procenta kvůli velkým zemským masám ve velké šířce pokryté sněhem.“
Jediné planety chladnější než dnešní Země jsou planety simulované bez náklonu.
Simanger Varangerova simulace s většinou půdy na jižní polokouli je nejextrémnější s 15,6% povrchu pod 14 ° Fahrenheita v červenci a 9,3% povrchu nad 122 ° Fahrenheita v lednu. V průměru je téměř 28 procent pozemské hmoty této planety podle pozemských standardů neobývatelné.
„Tato simulace naznačuje, že planety s velkými polárními superkontinenty nebo malými zásobami vody budou nejobtížnější pro život při vysoké šikmosti.“ říká Williams.
Žádná z planet se zvýšeným náklonem neměla v blízkosti rovníku trvalé ledové pokrývky. To však nezaručuje, že svět je vhodný pro život, poznamenají vědci. Extrémní teploty na většině simulovaných zemin by znesnadnily přežít všem kromě nejjednodušších forem života na Zemi. Extrémy způsobené tím, že náklon staví velké části planety do 24 hodin temnoty nebo na 24 hodin slunečního světla na dlouhou dobu, by také inhibovaly fotosyntetické organismy.
Vědci naznačují, že i při vysokém náklonu může život existovat na planetách, které modelovali.
"Pokud život nezabírá kontinentální povrchy sužované sezónně nejvyšší teplotou, mohly by tyto planety podporovat pokročilejší život," říkají vědci. „I když tyto světy vykazují klima, které se velmi liší od Země, mnoho z nich bude stále vhodných pro jednoduché i pokročilé formy života závislého na vodě.“
Není tedy důvod vyloučit planety podobné Zemi se sklonem více než Země z budoucích pátrání po životě mimo sluneční soustavu.
"Máme jednu planetu a na této planetě máme spoustu druhů, ale je to pouze jeden datový bod," říká Williams. „Možná jednoho dne přijdeme na všechno o životě na naší vlastní planetě, ale ne tam, kde je to možné jinde.“
Tuto práci podpořila Národní vědecká nadace.
Původní zdroj: Penn State University News Release
