Парниковые газы согрели раннюю Землю

Парниковые газы согрели раннюю Землю

Ученые считают, что миллиарды лет назад парниковые газы сохранили тепло и влажность  ранней Земли, достаточные для того, чтобы поддерживать жизнь, несмотря на то, что Солнце было намного холоднее, чем сейчас.

Выводы в журнале Астробиология, решили 40-летнюю загадку, впервые поднятую знаменитым астрономом Карлом Саганом, так называемую «парадокс слабого молодого  Солнца».

На протяжении Архейской эры,  2,8 миллиарда лет назад, Солнце светило на 20 — 30 % меньше чем сегодня, что поднимает вопрос о том, как смогла сохраняться жизнь при такой холодной среде.

По заявлению авторов исследования, Эрика Вольфа и профессора Брайана Тууна из Университета Колорадо, увеличение углекислого газа и, возможно метана в парниковых газах  являлись всем, что нужно для поддерживания жизни на земле.

Таким образом они пытаются решить этот парадокс, состоящий в том, что при меньшем солнечном свете сохранилась теплая поверхность земли.

Предыдущие попытки захвата всех погодных изменений провалились при использовании простой одномерной модели климата.

Они дали результаты, начиная с варианта тропической планеты до заснеженной земли, ни один из которых окончательно не решил проблемы.

Более ранние модели были только в одном измерении, и они не учитывали очень важные вещи, такие как облака и лед.

Ученые нашли решение этого парадокса, если они используют самые современные трехмерные моделирования климата, все окажется не так уж и сложно. Это может произойти в промежуточном состоянии, когда жизнь способна зародится в местностях, где есть заледеневшие места, а также в некоторых очень теплых районах.

 

Чуждая среда

Вольф и Туун применили усложненную модель, модифицированную для того чтобы отразить производимую энергию раннего Солнца и атмосферы ранней Земли, где нет кислорода или озона, но много углекислого газа и, возможно, метана.

Они обнаружили, что условия, аналогичные или немного прохладнее, чем сегодняшний климат, могли бы быть, если было в 50 раз больше атмосферного углекислого газов чем есть сегодня.

Для дублирования текущего климата Земли, их модель указывает на то, что атмосфера архейской эры содержала бы примерно 20 000 частей на миллион углекислого газа и 1000 частей на миллион метана.

Кроме того, для поддержки приспособленного к жизни, но немного более прохладного климата, модель предсказывает, что атмосфера архейской эры содержала бы 15 — 20 000 частей на миллион углекислого газа, не при этом не содержала бы метан.

Вольф говорит, что это очень много по сравнению с 400 частей на миллион углекислого газа который содержится в сегодняшней атмосфере, но с точки зрения палеозойского климата, это довольно скромная цифра.

Использованные в климатической модели ограничения на уровень углекислого газа получены из геологических данных, изучая химию ранних пород.

Авторы считают, что увеличение вулканической активности во время архейской эры была основным источником более высоких уровней углекислого газа.

Они говорят, что разнообразный химический состав ранней Земли мог также произвести парниковый газ метан, на уровне, по крайней мере, в 500 раз больше, чем сегодня. Метан, почти в 20 раз более мощный, как и парниковый газ, чем углекислый.

Таким образом, эти два парниковых газа, диоксид углерода и метан помогли согреть раннюю Землю.

Автор

Запись опубликована 22 Июль 2013 в разделе Экология