Klimato šiltėjimą sukeliančios dujos negali paaiškinti, kodėl prieš milijardus metų, kai Saulė buvo vėsesnė, Žemė neužšalo.
Archėjaus eone prieš 2,5–4 mlrd. metų, dar prieš planetoje atsirandant sudėtingesnėms gyvybės formoms, Saulės ryškumas siekė tik 70 proc. dabartinio. Tai reiškia, kad Žemę pasiekė mažiau šilumos, taigi ji turėjo užšalti, rašo LiveScience.com.
Tačiau senovinės uolienos iš Isua, netoli pietvakarinės Grenlandijos pakrantės, rodo, kad prieš maždaug 3,8 mlrd. metų Žemėje buvo skysto vandens ir net gyvybės.
„Taigi Žemės klimatas turėjo būti kažkur tarp užšalimo taško ir vandens virimo taško, ir greičiausiai gana artimas temperatūrai, kuri yra dabar ir kuri palanki gyvybei“, – teigė Emily Pope, izotopų geochemikė iš Gamtos muziejaus Kopenhagoje.
Neatitikimai tarp šaltos Žemės, kuri tuomet turėjo būti, ir nuosaikaus klimato Žemės, kuri egzistavo, vadinamas „blankios jaunos Saulės paradoksu“. Iki šiol populiariausias šios mįslės paaiškinimas buvo toks, kad tuo metu atmosferoje buvo didesnė „šiltnamio dujų“, tokių, kaip anglies dvideginis, koncentracija. Šios dujus sugeria Saulės šilumą ir padeda sušildyti planetą.
„Visai taip pat, kaip vidutinė temperatūra Žemėje kyla dabar, nes dabar išskiriama daugiau šiltnamio dujų nei prieš Pramonės revoliuciją ar net prieš žemės ūkio atsiradimą, didelė anglies dvideginio ir metano koncentracija turėjo padėti šildyti ankstyvąją Žemę“, – aiškino E. Pope.
Tam, kad blankios jaunos Saulės paradoksą galima būtų paaiškinti šiltnamio dujomis, jų koncentracija turėjo būti ypač didelė, šimtus tūkstančių kartų didesnė nei dabar.
„Jei anglies dvideginio lygis buvo toks aukštas, tai būtų matyti senoviniuose dirvožemiuose ir nuosėdose uolienose. Jei metano lygis būtų toks aukštas, atmosferoje būtų susiformavęs tam tikras organinis rūkas, kuris blokuotų Saulės spindulius ir atsvertų jo, kaip šiltnamio dujų, poveikį“, – teigė E. Pope.
Analizuodami gana švarias 3,8 mln. metų uolienas iš Isua, mokslininkai neranda jokių įrodymų, kad šiltnamio dujų lygis būtų buvęs pakankamai aukštas, jog tai galėtų paaiškinti blyškios jaunos Saulės paradoksą. Taigi ši paslaptis toliau gilėja, teigė mokslininkė.
Jie tyrinėjo serpentino nuosėdas, kurios susiformuoja kai senovinis jūrų vanduo sąveikauja su vandenyno pluta (išoriniu Žemės sluoksniu). Šiose nuosėdose lieka informacijos apie vandenį, pavyzdžiui, jame esantį vandeninio ir deguonies izotopų santykį, iš dalies priklausantį nuo vandenyno dydžio. Izotopai – to paties elemento atomai, bet su skirtingu neutronų skaičiumi. Lengvieji vandenilio izotopai dažniau randami ore nei sunkesnieji. Kuo vandenynas mažesnis, tuo mažesnė jų vandenyse bus lengvųjų izotopų koncentracija.
Uolienos leidžia manyti, kad praeityje vandenynai buvo iki 26 proc. didesni. Jie bėgant laikui susitraukė iki dabartinio dydžio, o jūros vanduo buvo įkalintas naujai susiformavusiose kontinentinėse uolienose, o vandenilis, kuris yra vienas pagrindinių vandens sudedamųjų dalių, pasklido į kosmosą.
Vandenilio išsiskyrimo į kosmosą tempas susijęs su metano ir anglies dvideginio kiekiais atmosferoje. Šios dujos su vandeniliu ir kitomis dujomis, pavyzdžiui, deguonimi, gali sąveikauti labai kompleksiškai. Vandeninio praradimo dažnis, kurį apskaičiavo tyrėjai, leidžia manyti, kad šių šiltnamio dujų koncentracijos nė iš tolo nebuvo tokios didelės, kad paaiškintų blyškios jaunos Saulės paradoksą.
„Turime naujų konkrečių duomenų, kurie apibūdina ankstyvuosius vandenynus. Tai labai padės mūsų gebėjimui realistiškai apriboti modelius, aiškinančius, kaip evoliucionavo Žemės vandenynai ir atmosfera“, – kalbėjo E. Pope.
Alternatyvus paradokso paaiškinimas teigia, kad ankstyvojoje Žemėje buvo mažiau žemynų, nes kai kurie dar nebuvo susiformavę. Mažesnė sausumos masė reiškė, kad debesų danga taip pat buvo mažesnė, nes nebuvo biologiškai sugeneruotų dalelių, tokių kaip žiedadulkės ir sporos, kurios duotų pradžią debesims.
„Dėl to planeta, kurią dengė vandenynai, buvo tamsesnė, ir, kaip asfaltuotas kelias karštą, dieną galėjo sugerti daugiau šilumos“, – tvirtino E. Pope.
