I høst har storfilmen Dune gått på kino. Det er en filmatisering av Frank Herberts populære science fiction-roman fra 1965.

Dune, eller Arrakis, er en gold og ugjestmild ørkenplanet. På planeten er det en ettertraktet ressurs, krydderet «melange» som har spesielle virkninger på sinnet.

Historien kretser rundt unge Paul Atreides. Hans familie får i oppgave å ha oppsyn med utvinningen av det verdifulle krydderet.

Frank Herbert forteller om en varm verden der det aldri regner. Sanddyner dekker det meste av landskapet, brutt opp av steinutspring og fjellkjeder. Sanden skjuler enorme ormer som fra tid til annen gaper over utvinningsstasjoner og uheldige mennesker ute i ørkenen.

Tre forskere med ekspertise i klimamodellering har nå laget en simulering av klimaet på Arrakis.

Kunne mennesker ha overlevd i dette landskapet hadde det vært en ekte planet?

Forskerne har basert simuleringen på informasjon om Arrakis fra bøkene og Dune Encyclopedia. De forteller om resultatene i en artikkel i The Conversation.

En verden uten hav

Alex Farnsworth og Sebastian Steinig fra University of Bristol har sammen med Michael Farnsworth fra University of Sheffield laget simuleringen.

De tok utgangspunkt i en klimamodell som vanligvis brukes for å simulere vær og klima på jorden.

Det var noen tekniske utfordringer som måtte overvinnes for å simulere en ørkenverden som Arrakis, forteller Alex Farnsworth, forsker i meteorologi ved University of Bristol.

– Modellen trengte litt ny kode, i tillegg til å lage grensebetingelsene for en verden uten hav, noe vi aldri har måttet gjøre før. Så det hele var ganske nytt for oss, og absolutt en god læringsopplevelse, skriver Farnsworth på e-post til forskning.no.

Prosjektet gjorde de på fritiden, og mest for gøy, forteller Farnsworth til Gizmodo. Men han gir utrykk for at det kan være nyttig å teste klimamodellene på en annen type klode enn jorden.

– Må ha gjort enormt med research

Simuleringen viste en klode som ligner den verdenen som Herbert beskrev. Det var varmt, tørt og så vidt levelig. Men det var noen forskjeller.

– Jeg tror det som overrasket meg mest var generelt hvor godt Frank Herbert var i stand til å se for seg en ørkenverden uten å ha en fysikkbakgrunn eller en superdatamaskin å kjøre noen form for beregninger på, forteller Farnsworth til forskning.no.

– Han må ha gjort en enorm mengde research på de forskjellige jordsystemkomponentene for å forstå hvordan en slik verden kunne fungere. Selvfølgelig ispedd science fiction-ideer for å komme rundt noen problemer, som at sandormer produserer oksygen ettersom vegetasjon ikke egentlig kan vokse i en slik verden.

Brukte kart og beskrivelser for å lage landskapet

Forskerne la inn en atmosfære som var omtrent lik den vi har på jorden. De brukte en lavere verdi for CO2 i lufta, 350 ppm, og kjørte isteden opp andelen ozon som de skriver er 65 ganger så effektiv i å varme opp atmosfæren over en 20-års periode.

Det var nødvendig å gi en representasjon av landskapet. Her brukte forskerne kart og beskrivelser fra bøkene. Noe av topografien er beskrevet spesifikt, slik som høyden på den såkalte Skjoldveggen i nord og noen av fjellene. Mount Idaho var for eksempel 7400 meter, forteller Farnsworth.

Modellen inneholdt også informasjon om Arrakis sin bane rundt sin sol og solinnstrålingen.

Når alt var klart gjorde en superdatamaskin jobben med å simulere klimaet på planeten. Etter over tre uker var resultatene klare.

Ekstreme temperaturer

Simuleringen ga en varm og knusktørr planet, slik som det er beskrevet i boka.

Ifølge boken var klimaet mildere og bedre mot polområdene. Hovedstaden Arrakeen ligger i nord, beskyttet av skjoldveggen, ifølge en fanside for Dune.

Her ga simuleringen et annet bilde. De mest ekstreme temperaturene var å finne mot polene og i de midtre breddegradene. Om sommeren kunne temperaturen komme opp i 70 grader celsius, noe som også nevnes i boka, innskyter forskerne.

I vintermånedene kunne det derimot bli ned mot - 40 i de midtre breddegradene og - 75 ved polene.

Simuleringen viste faktisk mer levelige temperaturer rundt ekvator: opp til 45 grader og sommeren og ikke kaldere enn 15 plussgrader om vinteren.

Se en visualisering av resultatene her på Climate Archive.

Iskapper og regn?

Det virker rart at det blir varmere ved polene enn ved ekvator om sommeren. Forskerne forklarer det med at modellen viser høyere luftfuktighet og mer skyer i polområdene. Det varmer, siden vanndamp er en klimagass.

Luftfuktigheten blir fraktet mot polene gjennom storskala luftsirkulasjon på kloden.

Boken nevner at det er iskapper på nordpolen. Her er simuleringen uenig. Iskapper ville smeltet i sommermånedene, og det er ingen snø til å bygge dem opp om vinteren.

Hva med regn? Boken nevner at det ikke regner på Arrakis. Simuleringen gir samme svar når det gjelder det meste av planeten. Bra for sandormene, ettersom vann er dødelig for dem, forteller Farnsworth.

Men forskernes modell viser at det er noe nedbør i fjellene og på høydeplatåer. Hovedsakelig er dette regn som skyldes at fuktige luftmasser stiger opp mot et fjell og raskt kondenserer når den beveger seg høyere opp i atmosfæren. I noen tilfeller blir det da regn.

Farnsworth ble overasket over å se at store «Coriolis-stormer» som sirkler om planeten kunne ha skjedd på ekte, om enn ikke like kraftig som de beskrives i bøkene.

Mer vann i nord

– Hvor ville det vært best for mennesker å leve?

– Fra et fysiologisk synspunkt, ville det vært i tropene, svarer Farnsworth.

– Temperaturen igjennom året er mye tryggere for mennesker der fysiologisk toleranse ikke overskrides like mye.

Det er sjelden det ble over 40 grader om sommeren her i simuleringen.

Utenfor og nærmere polene ville det vært mye vanskeligere å overleve uten teknologiske hjelpemidler, skriver Farnsworth.

– En kan imidlertid forvente at mer vann er tilgjengelig i den nordlige polarregionen der underjordiske akviferer og vannkilder kan eksistere i den høye topografien og i hulene, forteller han.

I tropene er man i tillegg mer utsatt for sandormer.

– Det er en tøff avveining.

Levelig for planter og dyr?

I Dune-universet finnes det noen få dyr og planter på planeten, som kaktus, ørkenrev og kengurumus. Hvor ville det vært best sjanse for at dyr og planter overlevde?

– Dette vil mest sannsynlig være i grottene der det er beskyttelse mot direkte sol når dagtemperaturene om sommeren er på sitt høyeste. Vann kan også være mer rikelig i huler der fuktighet kondenserer på veggene, slik vi ser i huler her på jorden, forklarer Farnsworth.

Høyere i terrenget ville det vært mildere om sommerne, men utfordringen her ville vært kalde vintertemperaturer.

– Planter og dyr som kunne gå i dvale ville kunne ha klart seg best her.

Lurt med overlevelsesdrakt

I Dune har gruppe mennesker kalt fremen har lært seg å leve i ørkenlandskapet.

De klarer seg i de tøffe forholdene blant annet ved hjelp av en drakt som sirkulerer vannet fra kroppen, kalt en stillsuit.

– Ville en slik drakt vært nødvendig på den simulerte planeten?

– Absolutt, det er ingen åpne vannmasser i denne simuleringen og atmosfærisk fuktighetsinnhold er lavt. Boken nevner at det er underjordiske vannkilder, i tillegg til at fremen kan bruke det de kaller «vindfangere» for å ta ut fuktighet fra luften.

– Men i den åpne ørkenen hvor forholdene er ekstremt varme, trenger du en stillsuit for å overleve og bevare så mye vann som mulig. Dette er noe som kanskje ligner den internasjonale romstasjonen der vann er en begrenset ressurs. De filtrerer og gjenbruker alt vannet de kan, siden verdensrommet egentlig er som en ørken for dem.

Forskerne skriver i The Conversation at Hurbert skapte en verden som virker bemerkelsesverdig konsistent, seks tiår senere.