Das Paradoxon der schwachen jungen Sonne nicht gelöst, sagt die NASA

Seit etwa 3,8 Milliarden Jahren fließt flüssiges Wasser auf der Erde, nicht lange nach der Entstehung des Planeten. Der Beweis stammt von Gesteinen aus dieser Zeit, die sich unter Wassereinwirkung gebildet zu haben scheinen.





Aber das stellt Paläontologen und Geologen vor ein Problem. Damals war die Sonne etwa 30 Prozent dunkler als heute und hätte nicht genug Wärme geliefert, um das Wasser an der Oberfläche flüssig zu halten.

Dies ist als das Paradox der schwachen jungen Sonne bekannt und hat Wissenschaftler seit den 1970er Jahren verwirrt, als Astronomen zum ersten Mal darauf hinwiesen. Aber es hat niemanden wirklich beunruhigt. Die offensichtlichen Lösungen sind, dass die Erde wärmer war, weil sie weniger Wärme von der Sonne reflektierte, sie eine niedrigere Albedo hatte oder einem außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt zum Opfer fiel. Eine davon musste richtig sein, aber niemand war sich sicher, welche.

Aber letztes Jahr behauptete eine Gruppe von Forschern, das Paradox gelöst zu haben. Sie sagten, dass die Zusammensetzung der Gesteine ​​aus dieser Zeit die Möglichkeit ausschließe, dass die Atmosphäre reich an Treibhausgasen wie Methan oder Kohlendioxid sei.



Stattdessen muss die Erde eine niedrigere Albedo gehabt haben und muss daher mehr Wärme von der Sonne aufgenommen haben als heute. Die niedrigere Albedo, argumentierten sie, sei das Ergebnis von weniger biologischen Partikeln in der Atmosphäre. Diese führen zur Bildung von Wassertröpfchen. Ohne sie würden also weniger Wolken und weniger Sonnenlicht in den Weltraum reflektiert.

Diese Männer veröffentlichte ihre Lösung in Nature und das Problem galt als gelöst. (Wir haben uns einen anderen Mechanismus angesehen, der vor etwa einem Jahr die Wolkenbildung in der frühen Atmosphäre verhindert haben könnte.)

Aber heute entfachen Colin Goldlatt und Kevin Zahnle vom Ames Research Center der NASA in Moffett Field die Kontroverse erneut.



Sie haben sich dieses Problem noch einmal angesehen und die Wirkung von weniger Wolken untersucht. Sie sagen, dass dies die Erde nicht heiß genug gemacht haben kann, um die Existenz von flüssigem Wasser zu ermöglichen, wie auch immer Sie die Zahlen machen.

Wolken haben zwei Effekte. Im Allgemeinen fangen hohe Wolken Wärme ein, während niedrige Wolken sie reflektieren. Daher würde die absolute Obergrenze der Erwärmung durch abnehmendes Wolkenreflexionsvermögen gefunden, indem niedrige Wolken vollständig entfernt würden, sagen sie.

Wenn Sie dies in einem Computermodell des frühen Klimas der Erde tun, erhalten Sie nicht mehr als die Hälfte der Wärme, die erforderlich ist, um flüssiges Wasser an der Oberfläche zu halten.



Wir zeigen, dass selbst bei den stärksten plausiblen Annahmen die Reduzierung der Wolken- und Oberflächenalbedos um den Faktor zwei nicht der Auflösung des Paradoxons entspricht, sagen Goldlatt und Zahnle.

Das Paradox ist also lebendig und gut; und rätselhafter denn je. Letztes Jahr haben wir entdeckt, dass ein Treibhauseffekt das Paradox nicht erklären kann. Jetzt wissen wir, dass eine niedrigere Albedo auch nicht ausgereicht hätte.

Das Rennen ist also wieder da, um dieses Problem ein für alle Mal zu lösen. Setzen Sie Ihre Denkmäler auf.



Ref: arxiv.org/abs/1105.5425 : Das Paradoxon der schwachen jungen Sonne bleibt

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