'Dune', Frank Herberts monumentale science fiction-roman, er for nylig blevet filmatiseret.

Filmen finder sted i en fjern fremtid på ørkenplaneten Arrakis. Frank Herbert beskrev i detaljer en verden, der ved første øjekast forekommer så virkelig, at man sagtens kan forestille sig et liv på planeten.

Men hvis sådan en verden virkelig eksisterede, hvordan ville den så være?

Vi er forskere med specifik ekspertise i klimamodellering, så vi simulerede klimaet på Arrakis for at finde svaret på spørgsmålet. Vi ville vide, hvordan fysikken og miljøet i en sådan verden klarer sig i en rigtig klimamodel.

Da vi var færdige, var vi yderst tilfredse med at opdage, at Frank Herbert faktisk havde forestillet sig et miljø, der for det meste lever op til forventningerne.

Vi skal måske lejlighedsvis lade os opsluge af historien, men meget af Arrakis ville faktisk være beboeligt, omend ugæstfrit.

Her er en visualisering af vores klimamodel af Arrakis:

Du kan zoome ind på specifikke funktioner og fremhæve faktorer som temperatur eller vindhastighed på forskernes hjemmeside Climate Archive.

Hvordan bygger man en fantasiverden som Arrakis?

Vi startede med en klimamodel, som almindeligvis bliver brugt til at forudsige vejr og klima her på Jorden.

For at bruge denne slags modeller udvælger man en række fysiske love (velkendt i tilfældet med planeten Jorden), og derefter indtaster man data om alt fra formen på bjergene til solens styrke eller atmosfærens sammensætning.

Modellen kan så simulere klimaet og fortælle os nogenlunde, hvordan vejret vil være.

Vi besluttede os for at beholde de samme grundlæggende fysiske love, som styrer vejr og klima her på Jorden.

Hvis vores model præsenterede noget helt mærkværdigt og eksotisk, indikerede det, at disse love var anderledes på Arrakis, eller at Frank Herberts fantastiske vision af Arrakis var netop det, fantasi.

Topografisk kort over Arrakis. (Kort: Farnsworth et al.)

Derefter var vi nødt til at fortælle klimamodellen visse ting om Arrakis, baseret på den detaljerede information, der findes i hovedromanerne og den medfølgende 'Dune Encyclopedia'.

Det er blandt andet faktorer som planetens topografi og dens kredsløb, som hovedsaglig er cirkulær, lidt som Jorden i dag. Formen på en kredsløbsbane kan virkelig påvirke klimaet: Se blot de lange og uregelmæssige vintre i 'Game of Thrones'.

Til sidst fortalte vi modellen, hvad atmosfæren er lavet af. For det meste ligner den Jordens, dog med mindre kuldioxid (CO₂) (350 ppm i modsætning til vores 417 ppm).

Hele ventetiden værd

Den største forskel på Arrakis og Jorden er ozonkoncentrationen. På Jorden er der meget lidt ozon i den nedre atmosfære, kun omkring 0,000001 procent. På Arrakis er det 0,5 procent.

Ozonmængden er vigtig, da det er omkring 65 gange mere effektivt til at opvarme atmosfæren end CO₂ over en 20-årig periode.

Efter at have indtastet alle de nødvendige data, lænede vi os tilbage og ventede. Komplekse modeller som denne tager tid at køre, i dette tilfælde mere end tre uger.

Vi havde brug for en enorm supercomputer til at håndtere de hundredtusindvis af beregninger, der skulle til for at simulere Arrakis.

Vores resultater var dog hele ventetiden værd.

Månedlige temperaturer på Arrakis, ifølge modellen. Begge poler har meget kolde vintre og meget varme somre. (Illustration: Farnsworth/Steinig)

Arrakis' klima er grundlæggende plausibelt

Bøgerne og filmen beskriver en planet med trøstesløse ødemarker af sand og sten og en sol, der skinner nådesløst.

Men efterhånden som man bevæger sig tættere på polarområderne mod byerne Arrakeen og Carthag, begynder klimaet i bogen at ændre sig til noget, der kan fortolkes som mere gæstfrit.

Alligevel fortæller vores model en anden historie.

I vores model af Arrakis når de varmeste måneder i troperne helt op på omkring 45°C, mens temperaturen i løbet af de koldeste måneder ikke falder under 15°C., hvilket ligner forholdene på Jorden.

De mest ekstreme temperaturer vil faktisk forekomme i området omkring de mellemste breddegrader samt i polarområderne.

Her kan sommeren nå hele 70°C på sandet (også foreslået i bogen). Vintrene er lige så ekstreme, helt ned til -40°C på de mellemste breddegrader og ned til -75°C ved polerne.

Det er kontraintuitivt, da det ækvatoriale område modtager mere energi fra Solen. Men i modellen har polarområderne i Arrakis betydeligt mere atmosfærisk fugt og højt skydække, som opvarmer klimaet, fordi vanddamp er en drivhusgas.

Meget af Arrakis er ubeboelig ørken. (Foto: Chiabella James/Warner Bros)

Bogen og klimamodellen er uenige om regn og iskapper

Ifølge bogen falder der ikke er regn på Arrakis.

Vores model indikerer dog, at der kan forekomme meget små mængder nedbør, begrænset til de højere breddegrader om sommeren og efteråret, og kun på bjerge og plateauer.

Der vil være en del skyer i troperne såvel som ved polare breddegrader, alt efter årstiden.

Bogen nævner også, at polare iskapper eksisterer, og at de har eksisteret i lang tid, i hvert fald på den nordlige halvkugle.

Men det er her, bøgerne måske adskiller sig mest fra vores model, som indikerer, at sommertemperaturerne vil smelte alt polar is, og at der ikke vil falde sne, som kan genskabe iskapperne om vinteren.

Varm, men beboelig

Ville mennesker være i stand til at overleve på en sådan ørkenplanet?

For det første må vi antage, at de menneskelignende personer i bogen og filmen har en lignende termisk tolerance som mennesker i dag.

Hvis det er tilfældet, så ser det i modsætning til i bogen og filmen ud til, at troperne vil være det mest beboelige område.

Fordi der er så lav luftfugtighed her, bliver den 'oplevede temperatur' ('wet-bulb temperatures' - et mål for beboelighed, der kombinerer temperatur og fugtighed, red.) aldrig overskredet.

De mellemste breddegrader, hvor de fleste mennesker på Arrakis bor, er faktisk de farligste i forhold til varme.

I lavlandet er de månedlige gennemsnitstemperaturer ofte mere end 50-60°C, og de maksimale daglige temperaturer endnu højere. Disse temperaturer er dødelige for mennesker.

Alt menneskelignende liv på Arrakis skal bære dragter som disse, kaldet 'stillsuits'. (Foto: Chiabella James/Warner Bros)

Ekstrem udgave af dele af Sibirien

Vi ved, at alt menneskelignende liv på Arrakis ved beboelige steder skal bære 'stillsuits', som er designet til at afværge, at personen får det for varmt samt genanvende kropsfugt fra sved, vandladning og vejrtrækning for at levere drikkevand.

Det er vigtigt, for som der står i bogen, er der ikke nedbør på Arrakis, ingen forekomst af åbent vand og meget lidt atmosfærisk fugt, der kan genanvendes.

Arrakis bliver også meget kold uden for troperne med vintertemperaturer, der ville være ubeboelige uden teknologi.

Byer som Arrakeen og Carthag ville lide under både varme- og kuldestress, som en mere ekstrem udgave af dele af Sibirien på Jorden, som kan have både ubehageligt varme somre og brutalt kolde vintre.

Det er vigtigt at huske, at Frank Herbert skrev den første Dune-roman helt tilbage i 1965. 

Det var to år før, den nylige Nobel-vinder Syukuro Manabe publicerede sin banebrydende første klimamodel. 

Frank Herbert kunne ikke gøre brug af moderne supercomputere - faktisk slet ikke nogen computer overhovedet.

Med det for øje ser den verden, han skabte, bemærkelsesværdigt plausibel ud i dag - hele seks årtier senere.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.