Bildkredit: NASA
Forskare har trott att lutningen av jordens axel är mycket viktig för att stödja livet på vår planet, men en ny simulering från Pennsylvania State University verkar tyder på att livet kan uppstå på vår planet, även om det var kraftigt lutat. Även när planeten lutades förbi sina nuvarande 23 grader till 54, 70 och 85 grader, överensstämde det globala klimatet, nederbörden, snön och istäckningen dagens klimat. Först när det inte fanns någon lutning förutsåg simuleringen en kallare värld än vi har - men fortfarande till stor del beboelig.
Erie, Pa.? I B science fiction-filmer skjuter ofta en fruktansvärd kraft jorden från sin axel och stavar katastrof för allt liv på jorden. I verkligheten skulle livet fortfarande vara möjligt på jorden och alla jordliknande planeter om axel tilt var större än det är nu, enligt Penn State forskare.
? Vi har för närvarande inga observationer av extrasolära planeter, men jag föreställer mig att vi inom en snar framtid kommer att avslöja några av dessa små planeter ,? säger Dr. Darren M. Williams, biträdande professor i fysik och astronomi, Penn State Erie, Behrend College. ? Frågan framför oss är hur kommer de att vara? Kommer de att ha månar? Hur kommer deras klimat att se ut? Kommer de att samarbeta med livet eller kommer livet att vara sällsynt?
? Jag misstänker, baserat på simuleringar och vårt eget solsystem, att många jordliknande planeter kommer att ha snurraxlar som tippas mer allvarligt än jordens axel.?
Williams, som arbetade med David Pollard, forskningsassistent inom geovetenskap i Penn State, använde generella klimatmodeller för cirkulation för att simulera olika lutningar, koldioxidnivåer och planeter. De rapporterade om sina resultat i International Journal of Astrobiology.
Forskarna tittade först på dagens jord med lutningar på 23, 54, 70 och 85 grader. Jordens lutning idag är cirka 23 grader. Simuleringen som efterliknade dagens jord och lutning stämde nära med dagens klimat, inklusive regionala nederbördsmönster, snö- och istäcke och torka.
? Lutningar som är större än det nuvarande producerar globala årliga medeltemperaturer högre än jordens nuvarande medeltemperatur på cirka 57 grader Fahrenheit ,? säger Williams. ? Över 54 lutningsgrader är trenden att den globala medeltemperaturen ska minska när lutningen ökar.?
Penn State-forskaren förklarar att denna minskning sker eftersom mer land finns norr om ekvatorn på dagens jord. Årsmiddeltemperaturer är emellertid inte det bästa sättet att avgöra om en planet kan vara bebörlig, eftersom säsongens temperaturvariationer kan vara extrema.
Forskarna tittade också på dessa lutande jordar med tio gånger koldioxid i atmosfären. Koldioxid som växthusgas ökar temperaturen på en planet. Dessa modeller producerade jordar med högre årliga medeltemperaturer med 11 till 18 grader Fahrenheit.
Eftersom alla planeter inte kommer att ha jordens geografi, tog forskarna en sida från jordens historia och modellerade en 750 miljoner år gammal jord som representerar den sturtiska glaciationen och en 540 miljoner år gammal jord, den närmaste approximationen tillgängligt för Varanger-glaciationen.
? Under Sturtian var landsmassorna huvudsakligen ekvatoriala och klumpade sig mestadels inom 30 grader från ekvatorn ,? säger Penn State Erie-forskaren. ? I Varanger-modellen är allt nära sydpolen.?
Även om jordens nuvarande dag är cirka 30 procent land till 70 procent vatten, är dessa forntida geografier cirka 22 procent mark och 78 procent vatten.
? De högsta temperaturerna och säsongsvariationerna händer med de största landområdena på mitten till höga breddegrader ,? säger Williams.
Forskarna körde också några av modellerna Earths med noll lutning.
? Nuvarande jorden är en av de mest obebodda planeterna som vi har simulerat ,? säger Williams. Cirka 8,7 procent av jordens yta är i genomsnitt kallare än 14 grader Fahrenheit, och denna procentandel toppar sig till 13,2 procent i februari på grund av de stora landmassorna på hög latitud täckt av snö.
De enda planeterna kallare än dagens jord är de planeter som simuleras utan lutning.
Varanger-simuleringen, med flest land på södra halvklotet, är den mest extrema med 15,6 procent av ytan under 14 grader Fahrenheit i juli och 9,3 procent av ytan över 122 grader Fahrenheit i januari. I genomsnitt är nästan 28 procent av denna planets landmassa obebodd av jordens normer.
? Den här simuleringen antyder att planeter med antingen stora polära superkontinenter eller små lager av vatten kommer att vara de mest problematiska för livet med hög snedighet ,? säger Williams.
Ingen av planeterna med ökad lutning hade permanenta isark nära ekvatorn. Detta garanterar dock inte att en värld är lämplig för livet, konstaterar forskarna. Extrema temperaturer på de flesta av de simulerade jordarna skulle göra det svårt för alla utom de enklaste jordens livsformer att överleva. Extrema som orsakas av att lutningen placerar stora delar av planeten i 24-timmars mörker eller 24-timmars solljus under långa perioder skulle också hämma fotosyntetiska organismer.
Forskarna föreslår att även med hög lutning kan liv existera på planeterna de modellerade.
? Förutsatt att livet inte upptar kontinentala ytor som plågas säsongsmässigt av den högsta temperaturen, kan dessa planeter stödja mer avancerad livslängd ,? säger forskarna. ? Medan sådana världar har klimat som skiljer sig mycket från jordens, kommer många fortfarande att vara lämpliga för både enkla och avancerade former av vattenberoende liv.
Så det finns ingen anledning att eliminera jordliknande planeter med mer lutning än jorden från framtida sökningar efter liv bortom solsystemet.
? Vi har en planet och vi har många arter på denna planet, men det är bara en datapunkt ,? säger Williams. ? Kanske en dag kommer vi att ta reda på allt om livet på vår egen planet, men ingen där i närheten av vad som är möjligt någon annanstans.?
National Science Foundation stödde detta arbete.
Originalkälla: Penn State University News Release
