Новая теория предполагает, что необычные парниковые газы могли согревать планету до того, как солнце стало достаточно ярким, чтобы выполнить эту работу.
Нитис
Когда наше Солнце впервые заработало, примерно 4,5 миллиарда лет назад, это была не та пылающая звезда, которую мы знаем сегодня - ее тепло и яркость постепенно росли по мере того, как воспламенялось все больше и больше ее топлива. Итак, первые два миллиарда лет существования Земли наша планета была залита светом, на 25 процентов более тусклым, чем сегодня.
Если бы сегодня солнце снова упало до такой величины, наша планета погрузилась бы в ледниковый период, достаточно драматичный, чтобы похоронить континенты под ледяными щитами толщиной в несколько миль и заморозить океаны. Но, согласно геологическим свидетельствам, древняя Земля не была заморожена: она была покрыта обширными жидкими океанами и усеяна дугами цепей островов, которые вырастали из подводных вулканов, а затем снова опускались под дождем.
Ученые десятилетиями работали над разрешением этого тревожного парадокса: как, спрашивали они, могло ли тусклое молодое солнце удерживать Землю от ледникового периода в течение двух миллиардов лет, когда несколько ледниковых периодов наступили и закончились? более поздние времена, под гораздо более яркой звездой?
Ответ, рассуждали они, должен лежать в ранней атмосфере планеты - воздух должен был быть насыщен парниковыми газами, достаточными для компенсации недостатка солнечного света. Но что это был за парниковый газ? Данные из древних почв показали, что уровень углекислого газа был недостаточно высок, чтобы справиться с этой задачей в одиночку, и теории, указывающие на то, что метан был главным атмосферным изолятором древней Земли, развалились под пристальным научным вниманием. (Водяной пар - крупнейший на сегодняшний день парниковый газ - отсутствовал с самого начала, потому что воздух должен быть теплым, чтобы удерживать большое количество вещества).
Теперь исследователи из Чикагского университета выдвинули новую теорию: парниковые газы, которые обеспечивали Землю дополнительным теплом, не были CO2 или метаном или кем-либо из обычных подозреваемых - это были азот и водород. Хотя H2 и N2 обычно не поглощают солнечный свет, столкновения между молекулами могут заряжать их энергией, заставляя их поглощать инфракрасную энергию.
Основываясь на компьютерном моделировании, исследователи обнаружили, что если бы ранняя атмосфера состояла из 10 процентов водорода, эффекта потепления от этих молекулярных столкновений могло бы быть достаточно, чтобы поднять температуру планеты на целых 60 градусов по Фаренгейту. достаточно, чтобы жидкая вода попадала на молодую, слабо освещенную планету в течение первой части ее жизни.