地球は、異常な状態を保ちながら、地球上の生命を守っている？

「地球は、異常な状態を保ちながら、地球上の生命を守っている」という内容の話を、記事か何かで見たような気がします。これは本当ですか？本当であれば、すばらしい事だと私は思います。また異常な状態という言葉は不適切かもしれませんが、例えば地球の温度などが、科学的に予想される温度とは異なった、生命を守るために必要な温度に保たれている、といったような内容だったと思います。これについて詳しく知りたいので、回答をおねがいします。

No.1 回答者： Umada 回答日時： 2001/05/19 11:28

「異常な温度」ということはないと思います。

輻射の理論(Stefan-Boltzmannの法則)から地球の表面温度を計算すると、実際の温度とほぼ合います。
敢えて言うなら「地球表面がほどよい温度になっているのは偶然で幸運なことだ」ということになりましょうか。

物体を40℃のお湯につければ、その物体の温度はやがて40℃になって平衡に至ります。ところが地球は15℃なり20℃なりの宇宙空間に浮かんでいるわけでなく、冷たい宇宙空間にありながら表面は生命にとって好都合な温度に保たれています。
これは言うまでもなく太陽から輻射として熱を受け取り、一方で受取った熱を宇宙空間にこれまた輻射として放出しているからなのですが、この熱収支の微妙なバランスでほどよい表面温度になっているのです。
前出のお湯の中の物体はお湯の中で動いても40℃のままですが、地球の場合は太陽との距離がもう少し近かったり遠かったりすると別の温度で平衡することになります。
その意味で「偶然、幸運」と申し上げましたが、こんな説明でよろしいでしょうか?

No.2 回答者： heichan 回答日時： 2001/05/19 15:20

地球の熱の平衡についての説明はUmadaさんの回答された通りだと思います。

が、せっかくなので少し補足すると地球が吸収・放出する熱量は大気や地表の状態によっても変化します。
例えば地球大気中の二酸化炭素が多いと、宇宙空間に放出される熱量が減少してその分地球の温度は上がります。温室効果というやつですね。
逆に北極・南極などの氷の面積が増加すると、地表のこの部分は鏡のように太陽光を反射してしまうので地球全体の吸収する熱量が減少してしまいます。

しかも条件次第ではこれらの要因による温度変化に歯止めがかからなくなることもありうるようです。たとえば何らかの引き金で、
地球の温度低下→極地の氷の拡大→反射による地球の吸熱量の減少→ますます温度低下→さらに氷が拡大→…
といったプロセスが起きると、あれよあれよというまに地球全体が凍り付き、酷寒の氷の星と化してしまいます。最近では数億年前の地球で実際にこういう現象が起きたと考えられています。
逆に金星のように、星全体が数百度℃の温室のようになってしまう熱暴走と呼ばれるプロセスもあります（これが地球で実際に起き得るかは分かりませんが）。
無論こうなってはまともな生物なんて棲めやしません。

そんな訳で、地球の本来あるべき温度は？というと案外と難しい問題になりそうな感じもします。akizさんの読まれた記事の”科学的に予想される温度”というのがどういう内容は分からないのですが、少なくとも地球が現在のような温度環境に”なっていない”可能性も十分に有り得たとは思います。

現在の地球は太陽との配置の絶妙さもさることながら、ちょうど生命が存在できる範囲の温度に保たれるように常時自然のメカニズムによってエアコンよろしく調整が行われている訳で、確かにすばらしいと思います。
（この辺、海洋の温度や大気組成や植生まで絡む非常に複雑なモデルになるはずですが、そこは私も素人なので…）
長ったらしい説明ですみません。