Когда-то еще молодое Солнце светило почти на треть слабее, чем сегодня. Вода на Земле должна была полностью замерзнуть — но этого не происходило…
По методу Титана: Третий способ не замерзнуть
Титан окружен плотной атмосферой с облаками из органических соединений. Возможно, молодая Земля выглядела примерно так же

Гипотез, пытающихся объяснить «парадокс слабого молодого Солнца», существует множество. Самая популярная версия — парниковый эффект, который создавал углекислый газ, который еще не был усвоен фотосинтезирующими организмами и присутствовал в воздухе в больших количествах. Однако против этой версии имеются весьма серьезные доводы («Проблема с подогревом»). Так что поле остается открытым для новых исследований и дискуссий.

Действительно, что-то должно было подогревать Землю, чтобы вода оставалась жидкой и на планете могла зародиться и начать развиваться жизнь. Ведь на 20−30% более слабое излучение Солнца, согласно существующим представлениям о глобальном земном климате, должно было привести к тому, что большая часть Земли должна была оставаться в постоянном глубоком минусе. В таких условиях первые организмы просто не могли появиться.

Мы уже рассказывали о возможной роли обычного атмосферного азота («Когда Солнце было тусклым»), который мог подогревать планету посредством довольно интересного механизма. И о том, что ту же роль могло играть само Солнце, точней, его необычная активность («Логика подогрева»). А недавно появилась еще одна гипотеза, призванная разъяснить этот сложный парадокс.

Гипотеза вдохновлена изучением Титана, одного из спутников Сатурна. Сегодня его, как и Землю несколько миллиардов лет назад, обволакивает довольно плотное облако органических газов. Именно оно, по мнению группы Эрика Вольфа (Eric Wolf), могло одновременно блокировать опасные ультрафиолетовые лучи и обеспечивать дополнительный разогрев планеты.

В основном, это «облако» состоит из метана, азотсодержащих соединений и различных продуктов их реакций, которые проходят под действием излучения. В различных обстоятельствах молекулы этих веществ могут «слипаться», образовывая надмолекулярные структуры аэрозоля. Они поглощают свет разной длины волны, в зависимости от своего размера, а также приводят к появлению аммиака, газа, обладающего очень высокой парниковой активностью. На том же Титане сходные процессы приводят к тому, что при почти непроницаемой атмосфере на поверхности его присутствует жидкость.

«Молодая Земля не могла достаточно разогреться в результате парникового эффекта от тех количеств углекислого газа, которые присутствовали в ее атмосфере, — говорит Вольф, — поэтому в создании парникового эффекта должны были принимать участие и другие газы. И мы думаем, метан — самый логичный кандидат на эту роль».

Гипотеза команды Вольфа хороша еще и тем, что, пропуская необходимое для жизни количество излучения, аэрозоль эффективно блокировал ультрафиолет, который тогда, в отсутствие озонового слоя, мог оказаться смертельным для первых организмов. Кроме того, органические вещества из атмосферы неминуемо попадали и в океан, насыщая его первичным материалом для развития жизни.

Осталось выяснить, откуда же метан брался на молодой Земле. Живые организмы в те годы были явно не в состоянии производить его в достаточных количествах. Возможно, он выбрасывался в результате взрыва вулканической активности.

По пресс-релизу University of Colorado at Boulder