Saat Anda melihat sekeliling Anda, hampir di mana saja di Bumi, Anda melihat kehidupan. Bumi tampaknya sangat mendukung kehidupan: Kita melihatnya di udara, di air, di darat, dan bahkan jauh di bawah tanah.
Tapi apakah itu tak terhindarkan? Kami tahu bahwa pernah ada peristiwa kepunahan massal di masa lalu, beberapa mencabut sebagian besar kehidupan di Bumi. Namun, semenjak kehidupan dimulai dan tersebar di Bumi belum pernah ada kejadian seperti itu sama sekali hidup diberantas. Tentu saja! Kalau tidak, kita tidak akan berada di sini untuk merenungkannya.
Tetap saja, ini menarik. Itu berarti, meskipun beberapa kejadian sementara sangat melumpuhkan, Iklim bumi relatif stabil selama 3 – 4 miliar tahun.
Itu juga aneh. Kita tahu bahwa bintang-bintang seperti Matahari semakin panas seiring bertambahnya usia, dan dahulu kala Matahari sekitar 30% lebih redup. Itu berarti Bumi purba seharusnya membeku, atau, dengan asumsi itu adalah clement, Bumi seharusnya mendidih panas sekarang. Tidak ada yang benar, yang merupakan misteri.
Ini disebut Paradoks Matahari Muda yang Pudar, dan telah mendorong banyak ilmuwan untuk menganggap bahwa Bumi memiliki sejenis termostat, seperangkat kondisi yang cenderung menyeimbangkan kembali sistem yang rusak sehingga tidak menjadi terlalu panas atau terlalu dingin. Ini akan menjadi sistem umpan balik negatif, di mana jika suatu kondisi muncul, katakanlah, memanaskan bumi, banyak hal akan berubah dengan cara mendinginkannya kembali.
Tapi kami tahu kondisi umpan balik positif juga ada. Jika Anda melepaskan terlalu banyak karbon dioksida ke udara, lautan akan memanas, yang melepaskan lebih banyak CO2, dan Anda mendapatkan umpan balik yang berakhir buruk. Seperti yang kita lihat sekarang. Dan jika CO terlalu sedikit2 di udara bumi akan membeku.
Jadi mungkin kita hanya beruntung, dan lingkungan kita kebetulan tetap stabil selama ribuan tahun kehidupan telah ada.
Jadi apakah itu kebetulan, atau karena mekanisme? Atau keduanya?
Untuk mencari tahu, seorang ilmuwan menjalankan eksperimen yang cerdas. Dia menciptakan simulasi 100.000 planet (!!) di mana masing-masing diberi serangkaian umpan balik iklim acak, beberapa negatif dan beberapa positif, dan melacak suhu mereka selama 3 miliar tahun – tidak ada variabel lain (kadar air, misalnya, atau atmosfer yang bernapas ) disimulasikan. Untuk kesederhanaannya, dia hanya ingin melihat apakah sebuah planet dapat mempertahankan suhu layak huni untuk jangka waktu yang lama, seperti Bumi.
Untuk memperjelas, simulasi umpan balik tidak didasarkan pada umpan balik nyata seperti CO2 di udara; sebagai gantinya dia menugaskan planet secara acak matematis masukan, situasi numerik yang ketat untuk melihat apa yang akan terjadi. Dia juga melakukan perubahan acak yang lebih besar secara acak untuk mensimulasikan pemaksaan suhu eksternal, mirip dengan hal-hal seperti tumbukan asteroid atau letusan gunung berapi super.
Setiap sim planet kemudian dijalankan 100 kali, dengan variasinya sedikit berubah, untuk melihat apa yang terjadi pada suhunya.
Intinya di sini bukanlah untuk membuat simulasi iklim penuh tetapi untuk melihat seberapa besar peran peluang yang dimainkan dalam kelayakan planet. Dia sedang menguji dua hipotesis. Hipotesis 1 adalah bahwa umpan balik tidak memiliki pengaruh, sehingga fluktuasi acak menguasai hari; Ini hanya kebetulan murni jika sebuah planet tetap berada pada kisaran suhu layak huni selama miliaran tahun. Hipotesis kedua adalah memiliki umpan balik, baik negatif atau positif, jaminan sukses atau gagal, dengan kesempatan yang tidak berperan.
Dengan kata lain, dia berharap untuk melihat apakah umpan balik iklim benar-benar menjadi alasan mengapa Bumi tetap dapat dihuni begitu lama, atau apakah kita hanya beruntung. Sebuah planet dianggap layak huni jika suhunya relatif stabil selama simulasi 3 miliar tahun.
Apa yang dia temukan menarik. Dari 100.000 planet, 9% berhasil setidaknya satu kali (dan 1.400 berhasil dalam 100 kali operasi pertama). Beberapa planet berhasil dua kali, beberapa tiga kali … dan faktanya, melihat lebih dari 100.000 planet, dia memiliki setiap angka antara 1 dan 100 kali berjalan dengan sukses.
Tetapi, hanya 1 planet yang berhasil 100 kali kehabisan 100. Itu adalah planet yang kuat, menunjukkan bahwa tidak ada yang dapat mencegahnya menjadi tempat yang baik untuk hidup (dan paling tidak dalam suhu).
Secara keseluruhan, dengan melihat rentang hasil dan bagaimana terjadinya, kesimpulannya adalah bahwa umpan balik dan peluang acak berperan dalam kemampuan planet untuk tetap berada dalam kisaran suhu yang layak huni. Meskipun tingkat keberhasilan bervariasi dari model ke model, mengubah faktor selama 100 proses masih mendukung gagasan bahwa mekanisme dan peluang memainkan peran.
Rupanya, keberuntungan menguntungkan planet yang telah dipersiapkan.
Jadi, bisakah kita mengekstrapolasi ini ke Bumi, dengan mengatakan itu baik umpan balik yang kita miliki dan peluang acak yang menjaga dunia kita yang adil, yah, adil? Jika kita memundurkan kaset dan mengubah keadaan sedikit, kita masih memiliki dunia yang layak huni untuk ditinggali?
Saya tidak akan pergi sejauh itu. Hal ini tampaknya mendukung gagasan itu, tetapi seperti yang dikatakan oleh penulis sendiri di makalah, “Penyederhanaan dan ketidakpastian dalam desain model berarti bahwa dalam beberapa hal ia harus tidak realistis. Oleh karena itu, kehati-hatian diperlukan dalam mengekstrapolasi dari hasil model ke kenyataan. “
Dengan kata lain, ini adalah tes yang sangat sederhana, dan tes yang jauh lebih rumit harus dilakukan. Bagaimanapun juga, Bumi telah beberapa kali mendekati titik kritis, jadi tidak sulit untuk membayangkan dampak asteroid yang sangat besar atau faktor lain yang membuat kita kotor. Tapi tetap saja, simulasi ini adalah langkah pertama yang menarik!
Itu membuat prediksi: Sebagian besar exoplanet yang mirip dengan Bumi tidak akan bisa dihuni, karena itu terjadi di sebagian besar pengujiannya. Planet seperti Bumi adalah pengecualian. Jika kami menemukan itu benar, itu tidak benar membuktikan hipotesis, tapi mendukung Itu. Dan jika kita menemukan yang paling sungguh adalah layak huni, yah, itu akan menarik, bukan?
Dan ini berfungsi sebagai kisah peringatan. Kami tidak terlalu tahu seberapa kuat Bumi ini, seberapa baik ia dapat menerima pukulan dan terus bertahan. Itu telah dibanting di masa lalu, terhuyung-huyung, dan mengguncang banyak hal, tetapi bukan tanpa dampak lingkungan jangka panjang. Dan spesies kita sendiri, peradaban kita, seimbang saat ini. Tidak perlu pukulan besar untuk menyebabkan malapetaka yang tak terhitung bagi kita, bahkan jika ekosistem Bumi entah bagaimana berhasil bertahan hidup.
Saya punya banyak masalah dengan manusia, tapi saya lebih suka kita tidak punah. Mengotak-atik umpan balik yang tidak terkendali yang sudah ada menurut saya sebagai ide yang sangat buruk. Bumi mungkin kuat, tapi kami tidak.
Kita perlu lebih berhati-hati. Ada alasan mengapa hal-hal ini disebut cerita peringatan.
“Pemikir pemenang penghargaan. Gamer profesional. Fanatik Twitter. Spesialis musik.”
