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La suerte ha jugado un papel importante en el mantenimiento de la idoneidad de la Tierra para la vida.

Exhibición de un artista de exoplanetas potencialmente habitables. Crédito: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (SSC-Caltech)

Un estudio de la Universidad de Southampton ofrece una nueva perspectiva de por qué nuestro planeta ha podido permanecer habitable durante miles de millones de años, y concluye que es casi seguro que la suerte regrese al menos parcialmente. La investigación indica que esto podría aumentar las probabilidades de encontrar vida en la llamada “Tierra dual” del universo.

Investigación publicada en Nature Comunicaciones de la Tierra y el Medio Ambiente, Que implicó realizar la primera simulación de la evolución del clima en miles de planetas generados aleatoriamente.

Los datos geológicos muestran que el clima de la Tierra ha sido constantemente habitable durante más de tres mil millones de años. Sin embargo, estaba precariamente equilibrado, con el potencial de deteriorarse rápidamente hacia condiciones de congelación o extremadamente calientes, causando esterilidad en todo el planeta.

El profesor Toby Terrell, especialista en ciencias del sistema terrestre de la Universidad de Southampton, explica: “Un clima estable y habitable en la Tierra es muy desconcertante. Nuestros vecinos”. Marte Y el VenusNo tiene temperaturas habitables, a pesar de que alguna vez lo fue Marte. La Tierra no solo tiene una temperatura habitable hoy en día, sino que la ha mantenido en todo momento durante un período de tres a cuatro mil millones de años, un período extraordinario de tiempo geológico “.

Varios eventos pueden amenazar la estabilidad continua de un planeta: los impactos de asteroides, erupciones solares y eventos geológicos importantes, como erupciones volcánicas gigantes. De hecho, un asteroide que golpeó la Tierra hace 66 millones de años provocó la extinción de más del 75 por ciento de todas las especies, matando a los dinosaurios, junto con muchas otras especies.

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El trabajo previo de modelado por computadora sobre la habitabilidad de la Tierra ha incluido el modelado de un planeta: la Tierra. Pero, inspirado por los descubrimientos de exoplanetas (aquellos fuera de nuestro sistema solar) que revelan la existencia de miles de millones de planetas similares a la Tierra solo en nuestra galaxia, un científico de Southampton adoptó un nuevo enfoque para investigar una gran pregunta: ¿Qué condujo a la supervivencia de la Tierra sustentar la vida durante tanto tiempo?

Para explorar esto, el profesor Terrell ha aprovechado el poder de la instalación de supercomputación Iridis de la Universidad de Southampton para ejecutar simulaciones y observar cómo 100.000 planetas diferentes generados aleatoriamente responden a eventos climáticos cambiantes aleatorios que se extienden durante un período de tres mil millones de años, hasta que alcanzaron un punto donde habían perdido su habitabilidad. Cada planeta simuló 100 veces, con diferentes eventos aleatorios cada vez.

Tiempo de temperatura planetaria

Crédito: Kate Davis

Habiendo obtenido una plétora de resultados, luego miró para ver si la persistencia de la habitabilidad se limitaba a unos pocos planetas que siempre habían sido capaces de sustentar la vida durante tres mil millones de años, o alternativamente estaban esparcidos alrededor de muchos planetas diferentes. Todos los cuales permanecieron habitables. a veces durante este período.

Los resultados de la simulación fueron muy claros. La mayoría de los planetas que mantuvieron vida durante el período de tres mil millones de años solo tenían la posibilidad, pero no la certeza, de permanecer habitables. Eran muchos ejemplos de planetas que normalmente fallaron en las simulaciones y solo ocasionalmente permanecieron habitables. De una población total de 100.000 planetas, el nueve por ciento (8.700) ha tenido éxito al menos una vez; de estos, casi todos los planetas (alrededor de 8.000) han tenido éxito menos de 50 de cada 100 y la mayoría (alrededor de 4.500) han tenido menos éxito. de 10 veces de cada 100.

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Los resultados del estudio indican que la serendipia es un factor clave para determinar si los planetas, como la Tierra, pueden continuar alimentando la vida durante miles de millones de años. El profesor Terrell concluye: “Ahora podemos entender que la Tierra ha sido adecuada para la vida durante mucho tiempo debido a la suerte, al menos en parte. Por ejemplo, si un asteroide un poco más grande choca con la Tierra, o ocurre en un momento diferente, entonces la Tierra puede haber perdido su habitabilidad.

“En otras palabras, si un observador inteligente estuvo presente en la Tierra temprano con la evolución de la vida por primera vez, y fue capaz de calcular las posibilidades de que el planeta permanezca habitable durante varios miles de millones de años, entonces los cálculos pueden haber revelado un posibilidad muy débil “.

Dadas estas posibilidades aparentemente débiles, el estudio especula que en otras partes del universo debería haber planetas similares a la Tierra con probabilidades iniciales similares, pero debido a eventos fortuitos, en algún momento se volvieron muy calientes o muy fríos y, por lo tanto, perdieron vida en ellos. . Con técnicas mejoradas de exploración de exoplanetas y el descubrimiento y análisis de lo que parecen ser “planetas gemelos” a primera vista, parece probable que la mayoría de ellos sean inhabitables.

La referencia: “La oportunidad ha jugado un papel en determinar si la Tierra seguirá siendo habitable” Publicado por Toby Terrell, 11 de diciembre de 2020, Comunicaciones de la Tierra y el Medio Ambiente.
DOI: 10.1038 / s43247-020-00057-8