Razumijevanje paradhoksa slabe mlade Sunca
Povijest proučavanja evolucije zvijezda u posljednjem stoljeću donijela je značajan napredak u našem znanju. Razumijevanjem svemira razvili smo teorijski model koji objašnjava kako zvijezde mijenjaju svoj status tijekom svojih životnih ciklusa. Ipak, kada usporedimo našu Sunčevu zvijezdu tipa G, koja trenutno spaja vodik u helij, s najboljim modelima, suočavamo se s intrigantnom zagonetkom.
Sunčev Energetski Paradoks
U ranim fazama životnog ciklusa našeg Sunca, kada je Zemlja tek formirana, znanstvenici vjeruju da je Sunce isijavalo manje energije nego danas. Članak na ovu temu objašnjava, “Prema standardnim solarnim modelima, kada je nuklearna fuzija započela u Sunčevom jezgri, u vrijeme njegovog dolaska na takozvanu nultu dob glavne sekvence (ZAMS), 4.57 milijardi godina (Ga) prije, bolometrijska luminosnost Sunca bila je otprilike 30 posto niža nego u današnje vrijeme.”
Iako to ne zvuči previše zabrinjavajuće, ovo je pitanje koje muči znanstvenike već desetljećima. Kako to? Ako je jedina varijabla bila luminosnost Sunca, očekivali bismo da je klima na Zemlji trebala biti znatno hladnija u to doba.
Temperature Zemlje kroz Vjekove
Carl Sagan i George Mullen su napisali, “Primjećujemo da je globalna temperatura Zemlje pala ispod točke smrzavanja slane vode prije manje od 2.3 aeona (1 aeon je 1 milijarda godina); između 4.0 i 4.5 aeona globalne temperature bile su oko 263 K.” Prema njihovim izračunima, da smo koristili 50 posto za ΔL, točka smrzavanja slane vode bi bila dostignuta oko 1.4 aeona, a temperature među 4.0 i 4.5 aeona bi iznosile otprilike 245 K. Oni također navode da su zbog albedo nestabilnosti malo vjerojatne velike količine tekuće vode mogle postojati na Zemlji pri takvim globalnim prosječnim temperaturama.
Usprkos tome, geološki dokazi pokazuju da je Zemlja imala obilje tekuće vode prije 3.2 aeona. Dodatno, otkriveni su i fosili alga iz istog razdoblja, čija je prisutnost na smrznutoj Zemlji gotovo nezamisliva.
Rješenja za Paradox
Tijekom godina, znanstvenici su ponudili različita moguća objašnjenja za ovaj paradoks. Istraživanja sugeriraju:
- Ekstremni staklenički učinak atmosfere
- Prvotno masivnije Sunce
- Oslobađanje topline tijekom procesa akrecije protoplanetarnih materijala
- Radioaktivnost ranog materijala Zemlje
Jedna od studija predlaže da bi Mjesec mogao igrati ulogu u zagrijavanju Zemlje u tim ranim fazama. Budući da je Mjesec tada bio bliže, mogao je zagrijavati Zemlju putem plimnih sila.
Marski Paradox
Da bi situacija bila još kompliciranija, Mars izgleda također je imao tekuću vodu na svojoj površini prije otprilike 3.6 milijardi godina, pa čak i do 4.45 milijardi godina. Ovo bi moglo biti rezultat akumulacije ugljik-dioksida ili ispuštanja metana, međutim, možda nećemo moći riješiti marsovski paradoks bez detaljnijeg pregleda planetoidnih stijena. Za to će nam možda trebati čekati do 2040. godine.
Zaključak
Dok nastavljamo istraživanje uzroka slabe mlade sunčeve luminosnosti na Zemlji, rješavanje misterija oko Marsa moglo bi potrajati još najmanje 15 godina. Ova zagonetka ne samo da budi znatiželju, već i otvara vrata daljnjem istraživanju svemira i razumijevanju našeg mjesta unutar njega.
