Versteinerte Regentropfen können helfen, frühe Erde Paradoxon zu lösen

SAN FRANCISCO – Die junge Erde kann keine Wirbelnde Kugel aus kochend heißes Wasser, aber etwas kühler als heute mit gemäßigten Ozeanen, ein Planet nach zwei neuen Studien gewesen.

Die Studien, die hier vorgestellten Montag (Dez. 3) auf der Jahrestagung der American Geophysical Union, können Aufschluss über das Paradoxon der schwachen jungen Sonne: Warum, trotz der Sonne 70 % so hell, wie es jetzt ist, nicht die frühe Erde während dem Archaikum Eon (vor etwa 2,5 Milliarden bis 4 Milliarden Jahren) einen riesigen Schneeball. Vielmehr hatte es einen riesigen flüssigen Wassers Ozean voller primitive Mikroben, Vorfahren, Moderntag methanbildenden und Schwefel-Essen Mikroben.

In einer Studie die Forscher analysierten versteinerte Regentropfen, der vom Himmel etwa 2,7 Milliarden Jahren fiel, finden die Atmosphäre aus der fielen sie war nicht so anders aussehen als heute, was darauf hindeutet, dass sie nicht die besteht Zunahme der Treibhausgase, die notwendig, um den Planeten heißen gedacht war.

Eine andere Studie ergab, dass Wissenschaftler das Paradoxon lösen könnte, weil die jungen Planeten nicht eigentlich zu warm, um flüssiges Wasser zu unterstützen. Wenn Sie die Erde als Kugel 3D Modellieren, sogar mit einem dimmer Sonne und eine Atmosphäre nicht anders als heute, die Erde noch flüssiges Wasser rund um den Äquator unterstützt haben könnte – nur nicht zur kochend heißer Temperaturen. [50 erstaunliche Tatsachen über die Erde]

"Wir denken, dass seit den letzten vier Jahrzehnten die Gemeinschaft macht das Paradoxon der schwachen jungen Sonne härter als es sein muss," sagte Klimaforscher Eric T. Wolf, der dirigierte die 3D-Simulation fügte hinzu, dass frühe Erde "Temperatur ähnlich wie moderne Erde oder vielleicht ein wenig kälter hätte sein kann."

Schwache Sonne, heiße Erde?

Beginnend in den 1960er Jahren, verwendeten die Wissenschaftler Ozean Kerne und anderen versteinerten Aufzeichnungen feststellen können, dass die Meere der Erde so hoch wie 170 Grad Fahrenheit (77 Grad Celsius) erreicht im Archaikum Zeitraum. Unterdessen lief Wissenschaftler Computersimulationen der frühen Erde mit einer schwachen Sonne und eine ähnliche Atmosphäre zu unserem modernen durch Vereinfachung der Erde zu einer eindimensionalen Linie, anstatt eine realistischere Kugel. Das bedeutete eine durchschnittliche Temperatur unter dem Gefrierpunkt verursacht des gesamten Planeten in ihren Simulationen zufrieren.

Um die schwache Sonne Paradox zu erklären, haben Wissenschaftler schlugen vor, dass die frühen Erdatmosphäre mit viel größere Mengen an Treibhausgasen wie Kohlendioxid gefüllt war, die die Erde warm gehalten. Druck steigt direkt proportional zu der Menge des Gases in der Atmosphäre, die Forscher eine Möglichkeit gaben, diese Idee zu testen.

Um frühe Erde atmosphärischer Druck (und Temperatur), Sanjoy Som herauszufinden, betrachtete ein Astrobiologe am NASA Ames Research Center in Kalifornien und seine Kollegen urzeitlichen, versteinerten Regentropfen in Südafrika gefunden. Während eines kurzen, leichten Regenschauer fiel die Regentropfen in einer alten Fluss, der mit Vulkanasche bedeckt war. Die Abdrücke erhalten blieben, nachdem eine weitere feine Schleier der Asche bedeckt, verewigen die Einschläge in den Fossilien, sagte Som LiveScience.

Um den Druck in der frühen Atmosphäre zu berechnen, die Forscher ließ Wassertropfen aus einem siebenstöckigen Höhe und die Größe der die Abdrücke machten sie in einer Pfanne Aschewolke aus dem isländischen Vulkan Eyjafjallajökull gemessen. Denn ein Regentropfen Höchstgeschwindigkeit oder Endgeschwindigkeit, die Dichte der Luft um ihn herum hängt wie sie auf die Erde fällt, könnte Som Team den Luftdruck berechnen, durch Messung der Geschwindigkeit, an der die 2,7 Milliarden Jahre alten Regentropfen die Oberfläche treffen.

Sie folgerten, dass die alten Atmosphärendruck nicht mehr als zweimal was es heute ist, was darauf hindeutet wurde, alte Erde konnte nicht irgendwo in der Nähe gehabt haben das Niveau des Gewächshauses Gase wie andere Forscher vorgeschlagen hatte. Angesichts der Tatsache, dass Som sagte, "Ich glaube nicht, dass wir haben eine solide Erklärung, wie die Planeten warm blieb." [10 seltsame Wege Wetteränderung Geschichte]

Kühler planet

Wolf und seine Kollegen war unterdessen mit ihrer 3D Computersimulation, festgestellt, dass sogar realistischere atmosphärische Kohlendioxid-Konzentration gegeben, die Erde etwa so kalt wie es gewesen wäre während der letzten Eiszeit. Trotzdem könnte es kleinere Gürtel rund um die Pole unterstützt haben, wo Temperaturen lagen und flüssiges Wasser unterstützen könnte.

Das Team überprüft auch älteren geologischen Beweise, dass Wissenschaftler folgern die Temperatur auf der frühen Erde, wie marine Sedimentkerne, Feststellung, dass in der Nähe von kochende Ozeane viel dieses Beweises fraglich war.

Beispielsweise haben Wissenschaftler zuvor das Fehlen des Eises in den Fossilien aus dieser Zeit als Beweis dafür verwendet, die Erde eisfrei, wenn in der Tat es könnte bedeuten, dass wir nur Eis, gefunden haben war, sagte Wolf. Und geologischen Beweise für warme Temperaturen fand in nördlichen Breiten kamen aus unbekannten Tiefen und kann sehr gut von gekommen näher zum Äquator; Diese Beweise verschoben um mit brechen Kontinente und Ozeane in den 2,8 Milliarden Jahren seit Buttern. Das bedeutet, dass Wissenschaftler gewesen sein mag Blick auf Proben, die weiteren Vertreter der tropischen und äquatorialen Regionen sind und mit denen, die Durchschnittstemperatur auf der Erde abzuleiten.

Modernere Forschung fanden, die Vorstellung einer gemäßigten Erde unterstützt.

Feststellung das Paradoxon der schwachen jungen Sonne lösen kann, sagte Wolf LiveScience.

"Dies erlauben würde flüssiges Wasser und Leben zu überleben", sagte Wolf. "Betrachtet man es aus dieser Sicht, hört das Paradoxon, ein Paradox zu werden."

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