Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Метеорологии>>Предложена новая модель, объясняющая парадокс слабого молодого Солнца

Четверг, 11 Июль 2013 22:48

Предложена новая модель, объясняющая парадокс слабого молодого Солнца

Автор 

Ещё Карл Саган говорил, что в пору предполагаемого зарождения жизни на Земле 3,5 млрд лет назад светимость Солнца, согласно всем расчётам, должна была составлять 70% от нынешней. Однако обычные климатические модели при 30-процентном снижении инсоляции планеты дружно показывают вечное глобальное оледенение, что не очень подходит для образования жизни. Собственно, к этому и сводится весь парадокс слабого молодого Солнца: если тогда на планете было тепло, то почему сейчас мы не умираем от жары, и если сейчас мы вполне живы, то почему наши предки археи не замёрзли 3,5 млрд лет назад?

Поздний архей, 2,8 млрд лет назад. Даже в самом худшем случае, уверяют нас исследователи, значительная часть океанов должна была остаться свободной ото льда. Правда, геологических данных даже о частичных оледенениях планеты в те времена у нас нет, так что в принципе климат был не таким уж суровым. (Иллюстрация Charlie Meeks.)Поздний архей, 2,8 млрд лет назад. Даже в самом худшем случае, уверяют нас исследователи, значительная часть океанов должна была остаться свободной ото льда. Правда, геологических данных даже о частичных оледенениях планеты в те времена у нас нет, так что в принципе климат был не таким уж суровым. (Иллюстрация Charlie Meeks.)Эрик Вольф (Eric Wolf) и его коллеги по Колорадскому университету в Боулдере(США) попробовали ответить на этот вопрос с использованием 3D-модели изменений климата Земли 2,8 млрд лет назад. От обычной одномерной, самой простой для расчётов она отличается тем, что не рассматривает систему «инсоляция — атмосфера — поверхность» как некую практически одномерную цепочку-колонну от нашего светила к поверхности Земли, а учитывает эту систему в трёх измерениях, добавляя в уравнения перемешивание атмосферных слоёв, горизонтальный перенос воздушных масс, разное альбедо для океанской поверхности, суши и морского льда полярных шапок, а также образование облаков, тоже существенно меняющее альбедо планеты. Модель, названная Community Atmospheric Model v. 3.0, само собой, оказалась очень сложной в обсчёте и потому потребовала длительных вычислений на суперкомпьютере «Янус».

В итоге получилось, что простейшее решение, при котором климат выходит таким же мягким, как на сегодняшней Земле, требует присутствия в атмосфере 2% углекислого газа и 0,1% метана — в двадцать раз превосходящего первый газ по вкладу в парниковый эффект на единицу объёма.

Второй вариант, при котором метан в атмосфере считается равным нулю, требует наличия там 1,5–2% углекислого газа. Правда, он даёт существенно более холодный климат, чем сегодня, не исключающий тем не менее существования жидкой воды на поверхности.

«Даже если половина земной поверхности находилась ниже точки замерзания в архее, а другая половина — выше, по крайней мере половина океанов оставались бы отрытыми, то есть речь шла бы об обитаемом мире, — поясняет Эрик Вольф. — Большинство учёных не рассматривало вариант, когда климат в архее мог быть средним между современным и тем, что непригоден к жизни».

Позвольте, скажете вы, разумеется, они не рассматривали такой вариант, ведь вычисления г-на Вольфа относятся ко времени 2,8 млрд лет назад, то есть натурально к неоархею! А научного консенсуса о существовании оледенений в архее нет вовсе, и первым вполне достоверным считается гуронское, случившееся в следующую за археем геологическую эру — протерозой, через сотни миллионов лет после точки, которую моделировали авторы рассматриваемой работы. Иными словами, исходя из имеющихся данных, 2,8 млрд лет назад климат Земли не соответствовал в полной мере ни первому сценарию, обсчитанному ими, ни тем более второму — более прохладному, ибо и в плейстоценовом мире периодически случаются оледенения, в то время как 2,8 млрд лет назад их не было, что в теории должно соответствовать более мягким и стабильным погодам.

Как бы то ни было, эти выводы весьма интересны. Предложенная модель позволяет рассматривать архей как период, требующий сравнительно небольших количеств парниковых газов для поддержания жизни. Да, 2% СO2 могут показаться жутковатыми на фоне нынешних 0,4%, но по сути это не слишком большие отклонения — человек вполне может дышать таким воздухом. Важно и то, что эти данные не противоречат сравнительно скромным следам названного газа в древних породах той поры.

Другое дело, что до окончательного решения парадокса слабого молодого Солнца аналогичные выводы нужно получить и для периода более древнего, чем 2,8 млрд лет назад, да и сам факт существования метана в таких концентрациях не бесспорен. В архее, предположительно, не было озонового слоя (мало кислорода), а значит, ультрафиолет разрушал метан в атмосфере с высокой интенсивностью, так что гарантировать его наличие там в объёмах, потребных для мощного парникового эффекта, нельзя.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Astrobiology.

 


Источник: КОМПЬЛЕНТА


Прочитано 12141 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

В Канаде найден древний медведь-сладкоежка

20-12-2017 Просмотров:3243 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Канаде найден древний медведь-сладкоежка

Палеонтологи откопали в канадской Арктике кости древнего медведя, жившего 3,5 млн лет назад. Судя по состоянию его зубов, зверь злоупотреблял сладкими ягодами. Медведь Protarctos abstrususОписание находки, подготовленное учеными из Канады и...

Выявлен новый уровень структурирования ДНК

22-03-2011 Просмотров:11079 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Выявлен новый уровень структурирования ДНК

Испанские учёные из Университета Гранады и Университета Малаги выявили наиболее крупную структурную единицу генома человека. Хромосомы человека под сканирующим электронным микроскопом (иллюстрация Biophoto Associates / Science Photo Library) Ранее самыми большими...

Упругая деформация крыльев насекомых запасает энергию для резких маневров

15-06-2013 Просмотров:9748 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Упругая деформация крыльев насекомых запасает энергию для резких маневров

Науку всегда волновало, как летучие живые существа запасают нужное количество энергии. Ведь для многих из них КПД полёта не превышает 10% (особенно это касается насекомых). И главное: в моменты резкого...

Навести на резкость: как наш мозг создает иллюзию четкого зрения

21-10-2014 Просмотров:6996 Новости Нейробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Навести на резкость: как наш мозг создает иллюзию четкого зрения

Группа под руководством профессора Werner X. Schneider из Билефельдского университета (Германия) изучала, как же именно мозгу удается заставить нас поверить, что мы видим равномерно резкое изображение. Выяснилось, что мы видим...

Как плавают бактерии без жгутиков

13-05-2012 Просмотров:14400 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Как плавают бактерии без жгутиков

Океанические бактерии Synechococcus плавают с помощью волнообразных биений клеточной мембраны, которые вызывает белковая спираль, тянущаяся через всю клетку. Бактерии плавают с помощью жгутиков. Белковую нить жгутика приводит в движение хитроумный молекулярный...

top-iconВверх

© 2009-2024 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.