En studie från University of Southampton ger ett nytt perspektiv på varför vår planet har lyckats förbli beboelig i miljarder år - slutsatsen är att det nästan säkert beror på, åtminstone delvis, till tur. Forskningen tyder på att detta kan förkorta oddsen för att hitta liv på så kallade "tvillingjordar" i universum.

Forskningen, publicerad i tidskriften Nature Kommunikation Jord &miljö , involverade den första simuleringen av klimatutvecklingen någonsin på tusentals slumpmässigt genererade planeter.

Geologiska data visar att jordens klimat har varit kontinuerligt beboeligt i mer än tre miljarder år. Dock, det har varit otryggt balanserat, med potential att snabbt försämras till djupfrysta eller oacceptabelt heta förhållanden som orsakar planetomfattande sterilitet.

Professor Toby Tyrrell, specialist på jordsystemvetenskap vid University of Southampton, förklarar:"Ett ständigt stabilt och beboeligt klimat på jorden är ganska förbryllande. Våra grannar, Mars och Venus, inte har beboeliga temperaturer, även om Mars en gång gjorde det. Jorden har inte bara en beboelig temperatur idag, men har alltid behållit detta under tre till fyra miljarder år - en extraordinär tidsperiod av geologisk tid. "

Många händelser kan hota en planets kontinuerliga stabilitet - asteroidpåverkan, soluppblåsningar och stora geologiska händelser, som utbrott av supervulkaner. Verkligen, en asteroid som träffade jorden för 66 miljoner år sedan orsakade utrotning av mer än 75 procent av alla arter, döda dinosaurierna tillsammans med många andra arter.

Tidigare datormodelleringsarbete på jordens bostad har inneburit modellering av en enda planet:Jorden. Men, inspirerad av upptäckter av exoplaneter (de utanför vårt solsystem) som avslöjar att det bara finns miljarder jordliknande planeter i vår galax, en Southampton-forskare tog ett nytt tillvägagångssätt för att undersöka en stor fråga:vad har lett till att jorden förblivit livsuppehållande så länge?

För att utforska detta, Professor Tyrrell utnyttjade kraften i University of Southamptons Iridis superdatoranläggning för att köra simuleringar och titta på hur 100, 000 slumpmässigt olika planeter svarade på slumpmässiga klimatförändrande händelser utspridda över tre miljarder år, tills de nådde en punkt där de förlorade sin bostad. Varje planet simulerades 100 gånger, med olika slumpmässiga händelser varje gång.

Efter att ha samlat ett stort antal resultat, han tittade sedan på för att se om uthållighetens uthållighet var begränsad till bara några planeter som alltid kunde hålla liv i tre miljarder år, eller i stället spreds runt många olika planeter, var och en av dem var ibland bara beboelig under denna period.

Resultaten av simuleringen var mycket tydliga. De flesta av de planeter som förblev livslånga under perioden på tre miljarder år hade bara en sannolikhet, inte en säkerhet, att bo beboelig. Många fall var av planeter som vanligtvis misslyckades i simuleringarna och endast ibland förblev beboeliga. Av en total befolkning på 100, 000 planeter, nio procent (8, 700) lyckades minst en gång - av dem, nästan alla (cirka 8, 000) lyckades färre än 50 gånger av 100 och de flesta (cirka 4, 500) lyckades färre än 10 gånger av 100.

Studieresultaten tyder på att slumpen är en viktig faktor för att avgöra om planeter, som jorden, kan fortsätta vårda livet under miljarder år. Professor Tyrrell avslutar:"Vi kan nu förstå att jorden stannade lämplig för livet så länge, åtminstone delvis, till tur. Till exempel, om en lite större asteroid hade träffat jorden, eller hade gjort det vid en annan tidpunkt, då kan jorden ha tappat sin bostad helt och hållet.

"För att uttrycka det på ett annat sätt, om en intelligent observatör hade varit närvarande på den tidiga jorden när livet först utvecklades, och kunde beräkna chansen att planeten förblir beboelig under de kommande flera miljarder åren, beräkningen kan mycket väl ha avslöjat mycket dåliga odds. "

Med tanke på dessa till synes dåliga odds, studien spekulerar på att någon annanstans i universum borde det finnas jordliknande planeter som hade liknande initiala utsikter men som, på grund av slumpmässiga händelser, vid ett tillfälle blev för varmt eller för kallt och förlorade följaktligen livet på dem. När tekniker för att undersöka exoplaneter förbättras, och det som först verkar vara 'tvillingjordar' upptäcks och analyseras, det verkar troligt att de flesta kommer att befinnas vara obebodda.