Парадокс молодого Сонця: вчені з'ясували, чому Земля не перетворилася на замерзлу планету
Вчені вважають, що подорож Сонця галактикою та його бурхлива молодість сформували Землю такою, якою ми її знаємо.
Автори двох досліджень з’ясували, як подорож Сонця нашою галактикою Чумацький Шлях вплинула на формування клімату Землі. Також вони з’ясували, яким чином молоде тьмяне Сонце змогло нагріти Землю мільярди років тому, пише Phys.
Протягом мільйонів років клімат на Землі постійно змінювався: були періоди глобального потепління та глобального похолодання. Автори дослідження, опублікованого в журналі Annual Review of Astronomy and Astrophysics, дійшли висновку, що температурні коливання на нашій планеті були спричинені переміщенням Сонця по нашій галактиці.
Сонце разом із Сонячною системою обертається навколо центру Чумацького Шляху. Наша планетна система оточена геліосферою — захисною оболонкою, утвореною безперервними потоками сонячного вітру, що складається із заряджених частинок, які виходять від Сонця в усіх напрямках.
За 4,6 мільярда років існування Сонця геліосфера пройшла через різні регіони нашої галактики. Моделювання вчених показало, що Сонце щонайменше тричі за останні кілька мільйонів років проходило крізь холодні міжзоряні хмари, що складаються з водневого газу та пилу. Це відбувалося приблизно 2–3 мільйони років тому, 6–7 мільйонів років тому та 13–14 мільйонів років тому.
У ці періоди холодні хмари тиснули на геліосферу, і вона стискалася так, що Земля опинялася за межами захисної бульбашки. Результати моделювання збігаються з геологічними даними, які свідчать про велику кількість міжзоряного пилу в древніх осадових породах. Стискання геліосфери, як вважають вчені, призводило до виникнення тривалих періодів глобального похолодання на Землі.
Автори іншого дослідження, опублікованого в журналі Astrophysical Journal Letters, запропонували рішення парадоксу слабкого молодого Сонця. Вже давно вчені намагаються зрозуміти, яким чином 3 мільярди років тому Сонце, яке випромінювало набагато менше тепла й світла, змогло нагріти Землю настільки, щоб на ній могло існувати життя. Розрахунки показують, що Земля мала б замерзнути, але на її поверхні існувала рідка вода. Тобто Земля була теплою навіть тоді, коли Сонце, здавалося б, не могло забезпечити планету такою кількістю тепла.
Вчені знають, що молоді зірки, схожі на Сонце, постійно випромінюють потужні суперспалахи, внаслідок чого високоенергетичні частинки розлітаються космосом у всіх напрямках.
Ймовірно, як вважають вчені, потік високоенергетичних частинок із Сонця міг би спричинити хімічні реакції, які відіграли ключову роль у нагріванні Землі мільярди років тому.
Вчені створили модель атмосфери ранньої Землі в герметичній камері, де змішали азот, аміак, вуглекислий газ і чадний газ. Потім у цю суміш спрямували пучок протонів, який імітував потік частинок від суперспалахів Сонця. Це призвело до утворення оксиду азоту — парникового газу, який у 300 разів потужніший за вуглекислий газ. Оксид азоту міг допомогти ранній Землі утримувати тепло, а також створити необхідні для підтримання життя умови.
Інші новини науки
- На Сонці стався потужний спалах класу М, а також у бік Землі рухається корональний викид маси. Існує ймовірність виникнення сильної магнітної бурі.
- Вчені виявили дивну зоряну систему з чотирьох зірок: таких раніше ніколи не бачили.