Kredit gambar: NASA
Para saintis percaya bahawa kemiringan sumbu Bumi sangat penting untuk menyokong kehidupan di planet kita, tetapi simulasi baru dari Pennsylvania State University nampaknya menunjukkan bahawa kehidupan boleh timbul di planet kita, walaupun ia miring teruk. Walaupun planet ini condong melewati 23 darjah hingga 54, 70 dan 85 darjah, iklim global, hujan, salji dan ais hampir sama dengan iklim hari ini. Hanya ketika tidak ada kecondongan, simulasi meramalkan dunia yang lebih sejuk daripada yang kita ada - tetapi sebahagian besarnya masih dapat dihuni.
Erie, Pa.? Dalam filem fiksyen ilmiah B, kekuatan yang dahsyat sering mendorong Bumi dari paksinya dan menimbulkan bencana bagi semua kehidupan di Bumi. Pada hakikatnya, kehidupan masih mungkin berlaku di Bumi dan planet seperti Bumi jika kecondongan paksi lebih besar daripada sekarang, menurut penyelidik Penn State.
"Kami tidak mempunyai pemerhatian planet luar, tetapi saya membayangkan bahawa dalam masa terdekat, kami akan menemui beberapa planet kecil ini," kata Dr Darren M. Williams, penolong profesor fizik dan astronomi, Penn State Erie, Behrend College. Isu di hadapan kita adalah seperti apa mereka? Adakah mereka akan mempunyai bulan? Seperti apa iklim mereka? Adakah mereka akan bekerjasama dengan kehidupan atau hidup akan jarang berlaku?
"Saya mengesyaki, berdasarkan simulasi dan sistem suria kita sendiri, bahawa banyak planet seperti Bumi akan mempunyai sumbu putaran yang berpusing lebih teruk daripada paksi Bumi."
Williams, bekerja dengan David Pollard, rakan penyelidikan geosains di Penn State, menggunakan model iklim peredaran umum untuk mensimulasikan pelbagai kecondongan, tahap karbon dioksida dan planet. Mereka melaporkan penemuan mereka dalam International Journal of Astrobiology.
Para penyelidik pertama kali melihat Bumi sekarang dengan kemiringan 23, 54, 70 dan 85 darjah. Kemiringan bumi hari ini adalah sekitar 23 darjah. Simulasi yang meniru Bumi dan kemiringan hari ini sangat sesuai dengan iklim hari ini, termasuk corak pemendakan wilayah, penutup salji dan ais dan kekeringan.
"Condong yang lebih besar dari sekarang menghasilkan suhu purata tahunan global lebih tinggi daripada suhu rata-rata Bumi pada masa ini sekitar 57 darjah Fahrenheit," kata Williams. "Di atas kemiringan 54 darjah, trendnya ialah suhu purata tahunan global menurun seiring dengan kenaikan kecondongan."
Saintis Penn State menjelaskan bahawa penurunan ini berlaku kerana terdapat lebih banyak tanah di utara khatulistiwa di Bumi sekarang. Walau bagaimanapun, suhu purata tahunan bukanlah cara terbaik untuk menentukan sama ada planet mungkin dapat dihuni, kerana variasi suhu musim mungkin melampau.
Para penyelidik juga melihat Bumi yang miring ini dengan karbon dioksida sepuluh kali ganda di atmosfera. Karbon dioksida sebagai gas rumah hijau meningkatkan suhu di planet ini. Model-model ini menghasilkan Bumi dengan suhu 11 hingga 18 darjah Fahrenheit lebih tinggi daripada suhu purata tahunan.
Kerana semua planet tidak akan mempunyai geografi Bumi, para penyelidik mengambil halaman dari sejarah Bumi dan memodelkan Bumi berusia 750 juta tahun yang mewakili glasiasi Sturtian dan Bumi berusia 540 juta tahun, yang paling hampir tersedia untuk glasiasi Varanger.
"Semasa Sturtian, massa darat terutama khatulistiwa dan berkumpul sebagian besar dalam jarak 30 darjah khatulistiwa," kata penyelidik Penn State Erie. "Dalam model Varanger, semuanya dekat dengan kutub selatan."
Walaupun hari ini Bumi adalah sekitar 30 persen tanah hingga 70 peratus air, geografi kuno ini adalah sekitar 22 persen tanah dan 78 persen air.
"Suhu dan variasi bermusim tertinggi berlaku dengan kawasan daratan terbesar di lintang tengah hingga tinggi," kata Williams.
Para penyelidik juga menjalankan beberapa model Earths dengan kemiringan sifar.
"Bumi sekarang adalah salah satu planet yang paling tidak berpenghuni yang telah kita simulasi," kata Williams. "Kira-kira 8.7 peratus permukaan Bumi lebih sejuk daripada 14 darjah Fahrenheit secara rata-rata, dan peratusan ini memuncak pada 13.2 peratus pada bulan Februari kerana tanah besar di lintang tinggi diliputi salji."
Satu-satunya planet yang lebih sejuk daripada Bumi hari ini adalah planet-planet yang disimulasikan tanpa kemiringan.
Simulasi Varanger, dengan kebanyakan daratan di hemisfera selatan, adalah yang paling ekstrem dengan 15.6 peratus permukaan di bawah 14 darjah Fahrenheit pada bulan Julai dan 9.3 peratus dari permukaan di atas 122 darjah Fahrenheit pada bulan Januari. Rata-rata, hampir 28 peratus jisim tanah planet ini tidak dapat dihuni oleh standard Bumi.
"Simulasi ini menunjukkan bahawa planet-planet dengan supercontinen kutub besar atau inventori kecil air akan menjadi yang paling bermasalah untuk hidup dengan kelonggaran tinggi," kata Williams.
Tiada satupun planet dengan kecondongan yang meningkat mempunyai lapisan ais kekal di dekat khatulistiwa. Walau bagaimanapun, ini tidak menjamin bahawa dunia sesuai untuk hidup, kata para penyelidik. Suhu yang melampau di kebanyakan bumi yang disimulasikan akan menyukarkan semua kehidupan tetapi bentuk kehidupan Bumi yang paling sederhana dapat bertahan. Ekstrim disebabkan kerana kemiringan meletakkan sebahagian besar planet dalam kegelapan 24 jam atau sinar matahari 24 jam untuk jangka masa yang panjang juga akan menghalang organisma fotosintesis.
Para penyelidik mencadangkan bahawa walaupun dengan kecondongan tinggi, kehidupan dapat wujud di planet-planet yang mereka modelkan.
"Dengan syarat kehidupan tidak menempati permukaan benua yang bermusim dengan suhu tertinggi, planet-planet ini dapat menyokong kehidupan yang lebih maju," kata penyelidik. "Walaupun dunia seperti ini memperlihatkan iklim yang sangat berbeza dengan Bumi, banyak yang masih sesuai untuk kedua-dua bentuk kehidupan bergantung sederhana dan maju."
Oleh itu, tidak ada alasan untuk menghilangkan planet-planet seperti Bumi dengan kemiringan lebih banyak daripada Bumi dari pencarian masa depan untuk kehidupan di luar sistem suria.
"Kita mempunyai satu planet dan kita mempunyai banyak spesies di planet ini, tetapi hanya satu titik data," kata Williams. "Mungkin suatu hari nanti kita akan mengetahui segala-galanya mengenai kehidupan di planet kita sendiri, tetapi tidak dekat mana yang mungkin berlaku di tempat lain."
Yayasan Sains Nasional menyokong kerja ini.
Sumber Asal: Siaran Berita Universiti Penn State
