Kažkada dar visai jauna Saulė švietė beveik trečdaliu silpniau nei dabar. Vanduo visoje Žemėje turėjo užšalti, tačiau tai neįvyko.
Mokslininkai iškėlė hipotezę, jog planetą saugojo papildomas apsauginis atmosferos sluoksnis, panašus į tą, kurį astronomams pavyko aptikti Saturno palydove Titane.
Hipotezių, bandančių paaiškinti „blyškios ankstyvosios saulės paradoksą“, yra daugybė. Pati populiariausia versija – šiltnamio efektas. Ši teorija teigia, jog veikiant šiltnamio efektui, susidarydavo anglies dvideginis, o jį įsisavinančių fotosintezę vykdyti gebančių organizmų dar nebuvo ir todėl minėtų dujų ore buvo didžiulis kiekis. Tačiau prieš šią versiją egzistuoja gana rimtų argumentų, todėl ši sritis vis dar atvira naujiems tyrimams ir diskusijoms.
Ir išties, kažkas gi turėjo papildomai „pašildyti“ mūsų planetą, kad vanduo išliktų skystas ir kad joje galėtų gimti ir vystytis gyvybė. Remiantis dabartine mūsų samprata apie globalųjį klimatą, 20-30 proc. silpnesni Saulės spinduliai turėjo lemti tai, kad didžioji Žemės dalis būtų buvusi amžino įšalo būsenoje. Tokios sąlygos nėra tinkamos pirmiesiems organizmams susidaryti.
Kai kurie specialistai aiškina, jog papildomas šilumos šaltinis galėjo remtis atmosferoje esančiu azotu; taip pat egzistuoja galimybė, jog Saulė tuo metu pasižymėjo nepastoviu aktyvumu. Neseniai pasirodė dar viena hipotezė, kuriai „įkvėpimą“ davė vieno iš Saturno palydovų – Titano – tyrimai.
Šiandien ši dangaus kūną supa pakankamai tankus organinių dujų debesis. Analogiškas organinių dujų sluoksnis prieš kelis milijardus metų supo ir Žemę. Tyrimą atlikusios grupės vadovo Erico Wolfo nuomone, būtent jis galėjo tuo pat metu blokuoti pavojingus ultravioletinius spindulius ir užtikrinti papildomą planetos apšildymą.
Šis „debesis“ daugiausia susideda iš metano, azoto junginių ir įvairių jų reakcijų produktų. Reakcijos vyksta veikiant Saulės spinduliuotei. Esant skirtingoms sąlygoms, šių junginių molekulės gali „sulipti“, sudarydamos molekulines aerozolio struktūras. Tokie dariniai, atsižvelgiant į jų matmenis, gali sugerti įvairaus bangos ilgio šviesą.
Be to, jie gali lemti amoniako susidarymą, kuris, kaip žinoma, itin aktyviai skatina „šiltnamio efekto“ procesą. Titane analogiški procesai lemia tai, kad jo paviršiuje egzistuoja skysčiai, nežiūrint į tai, kad atmosfera yra beveik neįveikiama išorės spinduliams.
„Jauna Žemė negalėjo pakankamai įšilti vien tik anglies dvideginio sukelto šiltnamio efekto dėka, nes šių dujų kiekis atmosferoje nebuvo tam pakankamas“,– sako E. Wolfas.
„Todėl šiltnamio efektui sustiprinti buvo reikalingos papildomos dujos. Mes manome, jog metanas - pats logiškiausias kandidatas šiam vaidmeniui atlikti“, – pridūrė jis.
E. Wolfo komandos hipotezė gera dar ir tuo, kad minėtas „molekulinis“ aerozolis galėjo efektyviai blokuoti ultravioletinius spindulius, tuo pat metu praleisdamas gyvybei reikalingą energijos kiekį. Tuo metu Žemės nesaugojo ozono sluoksnis, todėl spinduliai veikiausiai būtų sunaikinę bet kokias gyvybės užuomazgas. Be to, organinės medžiagos iš atmosferos neišvengiamai patekdavo į vandenyną, taip praturtindamos jį gyvybei vystytis reikalingomis pirminėmis medžiagomis.
Lieka tik išsiaiškinti, iš kur gi jaunoje Žemėje atsirado metanas. Jei tuo metu jau buvo gyvų sutvėrimų, stipriai abejotina, ar jie galėjo šias dujas gaminti pakankamai dideliais kiekiais. Gali būti, jog metanas būdavo išmetamas ugnikalnių išsiveržimų metu.
