Warum nicht frühe Erde über noch ein Geheimnis einfrieren.

Treibhausgase können nicht erklären, warum Erde nicht gefroren war vor Milliarden von Jahren als die Sonne war kühler, sagen Forscher.

Im Archaikum Eon bevor das erste moderne Leben auf dem Planeten erschienen vor etwa 2,5 Milliarden bis 4 Milliarden Jahren die Sonne war nur etwa 70 Prozent so hell, wie es heute ist. Dies bedeutet die Menge von Hitze fühlte sich auf der Erde war viel weniger, und der Erdoberfläche eingefroren worden.

Allerdings alte Felsen am Isua in der Nähe der südwestlichen Küste Grönlands angeben, flüssiges Wasser und sogar das Leben war auf der Erde vor etwa 3,8 Milliarden Jahren. "Das Klima der Erde musste irgendwo zwischen dem Gefrierpunkt und Siedepunkt des Wassers, und wahrscheinlich ziemlich nah an die Temperatur, die wir heute haben, die Leben, erhält", sagte der Forscher Emily Pope, ein Isotop Geochemiker an der Natural History Museum of Denmark in Kopenhagen.

Der Widerspruch zwischen die kalte Erde, die anscheinend bestanden haben sollte und die gemäßigten Erde, die offensichtlich vorhanden war bekannt als die "schwachen jungen Sonne Paradox." Bis jetzt war die populärste Erklärung für dieses Rätsel, dass gab es eine höhere Konzentration von "Treibhausgasen" wie Kohlendioxid in der Atmosphäre als heute. Diese Gase absorbieren Wärme von der Sonne helfen, den Planeten zu wärmen.

"Genau wie die Durchschnittstemperatur der Erde heute immer höher ist denn es mehr Treibhausgase gibt als gab es vor der industriellen Revolution, oder schon vor der Erfindung der Landwirtschaft das Vorhandensein von hohen Konzentrationen von Kohlendioxid und Methan der frühen Erde Warm gehalten haben sollte," sagte Papst. [Frühe Erde war lila]

Für Treibhausgase zu erklären, das Paradoxon der schwachen jungen Sonne, deren Konzentrationen müsste extrem hoch gewesen, Hunderte bis Tausende von dreimal so viel wie heute.

"Wenn die Konzentration von Kohlendioxid waren hoch, sie in alten Böden und Sedimente in den Rock-Datensatz aufgezeichnet werden würde", sagte Papst. "Wenn Methan waren hoch, eigentlich eine Art organischen Dunst in der Atmosphäre bilden würde, die Strahlen der Sonne blockiert und würde seine Eigenschaften als ein Treibhausgas entgegenwirken."

Jetzt Wissenschaftler analysieren relativ finden unberührte 3,8 Milliarden Jahre alte Felsen von Isua keine Beweise, dass Treibhausgase hoch genug waren, um der schwachen jungen Sonne Paradox, weitere Vertiefung des Geheimnisses, Papst sagte LiveScience zu erklären.

Im einzelnen sah Forscher serpentine Mineralvorkommen, die bilden, wenn alte Meerwasser mit Tiefsee-Kruste (die äußere Schicht der Erde) interagiert. Diese Einlagen Datensatzdetails des Wassers wie der Wasserstoff und Sauerstoff-Isotopenverhältnisse gefunden, die teilweise auf Ozean-Größe. Isotope sind Atome des gleichen Elements, wie Wasserstoff, mit einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen. Leichte Wasserstoff Isotope sind eher in der Luft gefunden und Flucht in den Weltraum als schwerere; Je kleiner die Ozeane, desto mehr werden ihren Gewässern etwas niedrigere Konzentrationen von leichten Isotope haben.

Die Felsen legen nahe, dass die Ozeane bis zu 26 Prozent größer in der Vergangenheit waren. Diese geschrumpft im Laufe der Zeit zum heutigen Volumen – Meerwasser wurde im neu gegründeten kontinentalen Felsen und Wasserstoff, der einer der wichtigsten Bestandteile des Wassers, die stattdessen in den Weltraum. entgangen ist eingeschlossen

Die Verlustrate der Wasserstoff zum Raum wird zu einer atmosphärischen Methan und Kohlendioxid verbunden; Beide dieser Treibhausgase können mit Wasserstoff und andere Gase wie Sauerstoff auf komplexe Weise interagieren. Der Wasserstoff Verlustrate der Forscher geschätzt auf Grundlage dieser Erkenntnisse legt nahe, dass diese Treibhausgaskonzentrationen weitem hoch genug, um das Paradoxon der schwachen jungen Sonne in Einklang zu bringen waren. [Atemberaubende Bilder der Sonne]

"Wir haben neue konkrete Daten, die der frühen Ozeane charakterisiert" Papst sagte. "Dies wird enorm helfen unsere Fähigkeit, realistische Einschränkungen für unsere Modelle wie Ozeanen und der Atmosphäre der Erde zuerst entwickelt."

Eine alternative Erklärung für das Paradoxon der schwachen jungen Sonne ist früh in der Erdgeschichte, gab es weniger Kontinente, weil eine Reihe noch nicht gebildet hatte; weniger Land Masse hätte bedeutet weniger Wolkendecke, weil es nicht biologisch erzeugten Partikel wie Pollen und Sporen, die als Samen Verhalten könnten, um die sich die Wolken bilden könnte.

"Das Ergebnis war, dass die Planeten, vor allem von Ozeanen, bedeckt dunkler, und wie ein Asphalt Straße an einem heißen Tag könnte absorbieren viel mehr Wärme, genug um die Erde clement zu halten," sagte Papst LiveScience.

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert Online-5 März in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences.