Mauvaise astronomie | Le hasard a joué un rôle dans le maintien de l’habitabilité de la Terre pendant des milliards d’années

Quand vous regardez autour de vous, presque partout sur Terre, vous voyez la vie. La Terre semble parfaitement soutenir la vie: nous la voyons dans l’air, dans l’eau, dans la terre et même profondément sous terre.

Mais était-ce inévitable? Nous savons qu’il y a eu des événements d’extinction massive dans le passé, certains éliminant la majorité de la vie sur Terre. Cependant, depuis que la vie a commencé et s’est répandue sur Terre, il n’y a eu aucun événement qui complètement éradiqué la vie. Bien sûr! Sinon, nous ne serions pas ici pour y réfléchir.

Pourtant, c’est intéressant. Cela signifie, malgré certains événements temporaires gravement invalidants, Le climat de la Terre est resté relativement stable pendant 3 à 4 milliards d’années.

C’est aussi bizarre. Nous savons que les étoiles comme le Soleil deviennent plus chaudes à mesure qu’elles vieillissent, et qu’il y a longtemps, le Soleil était environ 30% plus faible. Cela signifie soit que la Terre ancienne aurait dû être solide gelée, soit, en supposant qu’elle était clémente, la Terre devrait être bouillante maintenant. Ni l’un ni l’autre n’est vrai, ce qui est un mystère.

C’est appelé le paradoxe du jeune soleil pâle, et a incité de nombreux scientifiques à présumer que la Terre a une sorte de thermostat, un ensemble de conditions qui ont tendance à rééquilibrer un système qui se déséquilibre pour qu’il ne fasse pas trop chaud ou trop froid. Ce serait un système de rétroaction négative, où si une condition survient pour, par exemple, réchauffer la Terre, les choses changeront de manière à la refroidir.

Mais nous savons que des conditions de rétroaction positive existent également. Si vous libérez trop de dioxyde de carbone dans l’air, les océans se réchaufferont, ce qui libère plus de CO₂, et vous obtenez une boucle de rétroaction qui se termine mal. Comme nous le voyons maintenant. Et s’il y a trop peu de CO₂ dans l’air, la Terre serait un solide gelé.

Alors peut-être que nous sommes juste chanceux, et notre environnement est juste resté stable pendant tous ces éons que la vie a existé.

Alors, est-ce par hasard ou par mécanisme? Ou les deux?

Découvrir, un scientifique a mené une expérience intelligente. Il a créé une simulation de 100000 planètes (!!) où chacune a reçu un ensemble de rétroactions climatiques aléatoires, certaines négatives et d’autres positives, et a suivi leurs températures pendant 3 milliards d’années – pas d’autres variables (teneur en eau, par exemple, ou atmosphère respirable ) a été simulée. Pour simplifier, il voulait juste voir si une planète pouvait conserver une température habitable pendant une longue période, comme la Terre l’a fait.

Pour être clair, les retours de simulation n’étaient pas basés sur de vrais comme CO₂ dans l’air; au lieu de cela, il a assigné les planètes au hasard mathématique des retours, des situations strictement numériques pour voir ce qui se passerait. Il a également introduit des changements aléatoires plus importants à des moments aléatoires pour simuler le forçage externe de la température, similaire à des choses comme les impacts d’astéroïdes ou les éruptions de supervolcan.

Chaque planète sim a ensuite été exécutée 100 fois, avec des variations un peu modifiées, pour voir ce qu’il advient de la température.

Le but ici n’était pas de créer une simulation climatique complète, mais de voir à quel point le hasard joue un rôle important dans l’habitabilité d’une planète. Il testait deux hypothèses. L’hypothèse 1 est que la rétroaction n’a aucun effet, donc les fluctuations aléatoires dominent le jour; ce n’est que du pur hasard si une planète reste dans une plage de température habitable pendant des milliards d’années. La deuxième hypothèse est qu’avoir un feedback, négatif ou positif, garanties succès ou échec, le hasard ne jouant aucun rôle.

En d’autres termes, il espérait voir si les rétroactions climatiques expliquent vraiment pourquoi la Terre est restée habitable pendant si longtemps, ou si nous sommes simplement chanceux. Une planète était considérée comme habitable si sa température restait relativement stable au cours des 3 milliards d’années de simulation.

Ce qu’il a trouvé est intéressant. Sur 100 000 planètes, 9% ont réussi au moins une fois (et 1 400 ont réussi sur la toute première course sur 100 courses). Certaines planètes ont réussi deux fois, environ trois fois… et en fait, en regardant les 100 000 planètes, il avait chaque nombre entre 1 et 100 courses réussies.

Mais, seulement 1 planète a eu 100 courses réussies sur 100. C’est une planète robuste, indiquant que rien n’a pu l’empêcher d’être un endroit agréable à vivre (et moins en température).

Dans l’ensemble, en examinant la gamme des résultats et la manière dont ils se sont produits, sa conclusion est que les rétroactions et le hasard jouent un rôle dans la capacité d’une planète à rester dans une plage de températures habitable. Alors que le taux de réussite variait d’un modèle à l’autre, la modification des facteurs au cours des 100 essais soutenait toujours l’idée que le mécanisme et le hasard jouaient un rôle.

Apparemment, la fortune favorise la planète préparée.

Alors pouvons-nous extrapoler cela à la Terre, en disant que ce sont à la fois les réactions que nous avons et le hasard aléatoire qui ont gardé notre monde juste, eh bien, juste? Si nous rembobinions la bande et varions un peu les circonstances, nous aurions encore un monde habitable sur lequel vivre?

Je n’irais pas aussi loin. Cela semble soutenir cette idée, mais comme l’auteur lui-même l’a dit dans l’article, «Les simplifications et les incertitudes dans la conception du modèle signifient qu’elle doit être irréaliste à certains égards. Il faut donc être prudent lors de l’extrapolation des résultats du modèle à la réalité.

En d’autres termes, il s’agit d’un test très simpliste, et des tests beaucoup plus compliqués devraient être effectués. Après tout, la Terre s’est rapprochée à quelques reprises du point de basculement, il n’est donc pas difficile d’imaginer un énorme impact d’astéroïdes ou un autre facteur nous salissant. Mais quand même, cette simulation est une première étape intéressante!

Il fait une prédiction: la plupart des exoplanètes similaires à la Terre seront inhabitables, car cela s’est produit dans la majorité de ses essais. Les planètes comme la Terre étaient l’exception. Si nous trouvons que c’est vrai, ce n’est pas le cas prouver l’hypothèse, mais les soutiens il. Et si nous trouvons le plus vraiment sont habitable, eh bien, ça va être intéressant, non?

Et cela sert de récit édifiant. Nous n’avons pas vraiment connaître à quel point la Terre est robuste, à quel point elle peut prendre un coup et continuer à continuer. Il a été critiqué dans le passé, échelonné et a bouleversé les choses, mais non sans un certain degré d’impacts environnementaux à long terme. Et notre propre espèce, notre civilisation, est en équilibre sur le fil du rasoir en ce moment. Il ne faudrait pas un coup aussi énorme pour nous causer une calamité incalculable, même si l’écosystème terrestre réussissait d’une manière ou d’une autre à survivre.

J’ai beaucoup de problèmes avec les humains, mais je préférerais que nous ne disparaissions pas. Le tripotage incontrôlé avec les retours déjà en place me semble une idée assez terrible. La Terre est peut-être robuste, mais nous ne le sommes pas.

Nous devons être plus prudents. Il y a une raison pour laquelle ces choses sont appelées contes de mise en garde.