Парадокс слабого молодого Солнца

[Cirill]

 

Theoretical models of the Sun's development suggest that 3.8 to 2.5 billion years ago, during the Archean period, the Sun was only about 75% as bright as it is today. Such a weak star would not have been able to sustain liquid water on the Earth's surface, and thus life should not have been able to develop. However, the geological record demonstrates that the Earth has remained at a fairly constant temperature throughout its history, and that the young Earth was somewhat warmer than it is today. The consensus among scientists is that the young Earth's atmosphere contained much larger quantities of greenhouse gases (such as carbon dioxide, methane and/or ammonia) than are present today, which trapped enough heat to compensate for the smaller amount of solar energy reaching the planet


http://en.wikipedia.org/wiki/Faint_young_Sun_paradox

кто что думает об этой проблеме??

[Комбинатор]

Theoretical models of the Sun's development suggest that 3.8 to 2.5 billion years ago, during the Archean period, the Sun was only about 75% as bright as it is today. Such a weak star would not have been able to sustain liquid water on the Earth's surface, and thus life should not have been able to develop. However, the geological record demonstrates that the Earth has remained at a fairly constant temperature throughout its history, and that the young Earth was somewhat warmer than it is today. The consensus among scientists is that the young Earth's atmosphere contained much larger quantities of greenhouse gases (such as carbon dioxide, methane and/or ammonia) than are present today, which trapped enough heat to compensate for the smaller amount of solar energy reaching the planet


http://en.wikipedia.org/wiki/Faint_young_Sun_paradox

кто что думает об этой проблеме??

Кроме парниковых газов нужно ещё учитывать, что тепловыделение внутри самой Земли в результате гравитационной дифференцации вещества и распада радиоактивных элементов в то время было существенно большим, чем сейчас.

[Micr]

Cirill, ну пожалуйста, пишите по-русски   

И проще читать, и больше шансов найти это потом через поиск.

[pmurov]

В самой статье даётся наиболее вероятный ответ - парниковый эффект плюс повышенная геоактивность самой Земли.

[Cirill]

Cirill, ну пожалуйста, пишите по-русски   

И проще читать, и больше шансов найти это потом через поиск.

Стандартная модель эволюции звёзд утверждает, что 4 млрд лет назад Солнце излучало приблизительно на 30 % меньше энергии, чем сейчас. При таких условиях вода на поверхности Земли должна была бы полностью замёрзнуть. В то же время геологические исследования архейских осадочных пород показывают, что в эту эпоху на Земле был влажный и тёплый климат. В условиях глобального оледенения, возможно, не смогла бы возникнуть жизнь.

Большинство учёных склоняются к объяснению этого парадокса глобальным парниковым эффектом, действовавшем в ранней истории Земли и вызванным очень высокими концентрациями таких вулканических газов, как углекислый газ и метан. Впервые эту модель предложили и количественно анализировали советские ученые Л. М. Мухин и В. И. Мороз. В роли парникового газа могла выступать смесь азота и водорода, которого в атмосфере молодой Земли было больше, чем сейчас[1]. Альтернативные гипотезы, объясняющие достаточный для зарождения и поддержания жизни приток тепла, включают изменение структуры Солнечной системы, при котором Земля родилась ближе к Солнцу, и изменения в расположении и площади материков планеты

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%BE%D0%BA%D1%81_%D1%81%D0%BB%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B0

[Cirill]

Theoretical models of the Sun's development suggest that 3.8 to 2.5 billion years ago, during the Archean period, the Sun was only about 75% as bright as it is today. Such a weak star would not have been able to sustain liquid water on the Earth's surface, and thus life should not have been able to develop. However, the geological record demonstrates that the Earth has remained at a fairly constant temperature throughout its history, and that the young Earth was somewhat warmer than it is today. The consensus among scientists is that the young Earth's atmosphere contained much larger quantities of greenhouse gases (such as carbon dioxide, methane and/or ammonia) than are present today, which trapped enough heat to compensate for the smaller amount of solar energy reaching the planet


http://en.wikipedia.org/wiki/Faint_young_Sun_paradox

кто что думает об этой проблеме??

Кроме парниковых газов нужно ещё учитывать, что тепловыделение внутри самой Земли в результате гравитационной дифференцации вещества и распада радиоактивных элементов в то время было существенно большим, чем сейчас.

В самой статье даётся наиболее вероятный ответ - парниковый эффект плюс повышенная геоактивность самой Земли.

ну вот и вопрос, насколько эти наиболее вероятные объяснения исчерпывающи?

насколько убедительны расчеты??

или пока что это на уровне констатации факторов, без какой либо количественной оценки их значения ??

[алексаннндр]

Ещё слышал версию, что могло сыграть свою роль быстрое вращение Земли, сейчас точно не помню логику, ну раз Земля сейчас замедляется, приливно, значит раньше она вращалась быстрее, вопрос, насколько давно прослеживается раскручивание Земли в прошлое, в мезозое точно прослеживается, в палеозое- ну наверное, вряд ли Луна появилась у Земли именно в палеозое, а вот раньше- кто его знает, ну порядок миллиардов лет назад- понятно, так вот, вращение Земли около пяти часов в сутках возможно, и там в общем не получается такого охлаждения, чтобы прям в снежок Земля превращалась.
Но точно рассуждения не воспроизведу.
Может просто атмосфера помассивнее была, могучая Венера, пятьсот градусов, хотя получает тепла от солнца, доходящего условно до поверхности почти столько же, сколько и Земля, правда, атмосфера сильно массивнее, очень сильно, по сравнению с земной.
Геологическая активность на Земле ведь тоже была не сразу такой буйной, там сейчас не помню, Сорохтин-Ушаков приводят данные, что максимальная геологическая активность у Земли была около трёх что ли миллиардов лет назад, до этого, ну если возраст четыре миллиарда лет назад брать, могло быть и поспокойнее, чем сейчас.

[Комбинатор]

ну вот и вопрос, насколько эти наиболее вероятные объяснения исчерпывающи?

насколько убедительны расчеты??

или пока что это на уровне констатации факторов, без какой либо количественной оценки их значения ??

Для того, что бы делать более-менее надёжные расчёты, нужны данные, которыми мы пока не располагаем. Например, мы очень приблизительно знаем давление и состав атмосферы в архее, соотношение площади суши и океанов в ту эпоху и т.д. Соответственно, всё вышеперечисленное лишь гипотезы, справедливость которых ещё только предстоит подтвердить или опровергнуть.

[pmurov]

ну вот и вопрос, насколько эти наиболее вероятные объяснения исчерпывающи?

Например, можно прочитать соответствующие ссылки внизу статьи в той же Википедии. Только никто из присутствующих всё равно не сможет их адекватно оценить, если только здесь нет геофизиков.

[василий андреевич]

Гипотеза разгорающегося Солнца и ледяной Земли вполне хороша. И тогда надо описывать предъархей (без надежды отыскать эти осадочные отложения), как эпоху абиогенеза под ледяной коркой в пустотах океанического дна. При этом вовсе не обязательно вводить магмоактивные недра.
  Лично я придерживаюсь той точки зрения, что разогрев недр Земли начинался с поверхности, как результат термодинамической работы "тепловой машины". Тепло в этом раскладе - это бесполезные отходы такой работы, полезная же работа... (об этом скоро не получится)

[Micr]

а это фрик что ли?   

http://www.astrolab.ru/cgi-bin/manager.cgi?id=3&num=269

[василий андреевич]

Мне не нравится слово фрик. Например, как назвать молодого уважаемого профессора, который легко и непринужденно заявляет с экрана ящика: "Всем понятно, что темная материя составляет 98% от всей материи Вселенной"?

[Limfil]

ну раз Земля сейчас замедляется, приливно, значит раньше она вращалась быстрее,

ну понятно, что вращение Земле замедляется из-за приливных волн, которые превращают момент количества движения в тепло, которое разогревает планету. когда вращение было быстрее (вроде по некоторым моделям изначально было около 6 часов в сутках) то энергии было больше, приливные волные чаще, стало быть и тепла шло больше.

Геологическая активность на Земле ведь тоже была не сразу такой буйной, там сейчас не помню, Сорохтин-Ушаков приводят данные, что максимальная геологическая активность у Земли была около трёх что ли миллиардов лет назад, до этого, ну если возраст четыре миллиарда лет назад брать, могло быть и поспокойнее, чем сейчас.

хм. с чего бы это? то есть конечно есть периоды бурной активности, а есть - послабее. но изначально в Земле было много тепло ещё оставшегося от сжатия, больше радиоактивных элементов, чаще приливы - всё это могло только ослабнуть с тех пор. стало быть и геологическая активность тоже.

Стандартная модель эволюции звёзд утверждает, что 4 млрд лет назад Солнце излучало приблизительно на 30 % меньше энергии, чем сейчас.

вот в том-то и дело, что стандартная... а какие там она параметры учитывает, и какие они были на самом деле - фиг знает. вообще когда-то с большим скептизмом воспринял всю эту идею о постепенно возрастании светимости звёзд за время прохождения Главной Последовательности. но потом нашёл что дело тут в изменении состава ядра - накоплении там металлов кажется, (хотя откуда они накапливаются в Солнце - там же слишком холодно для этого?) которые изменяют его прозрачность и увелииают интенсивность термоядерных реакций.

[Ромашишка1971]

Стандартная модель эволюции звёзд утверждает, что 4 млрд лет назад Солнце излучало приблизительно на 30 % меньше энергии, чем сейчас.

вот в том-то и дело, что стандартная... а какие там она параметры учитывает, и какие они были на самом деле - фиг знает. вообще когда-то с большим скептизмом воспринял всю эту идею о постепенно возрастании светимости звёзд за время прохождения Главной Последовательности. но потом нашёл что дело тут в изменении состава ядра - накоплении там металлов кажется, (хотя откуда они накапливаются в Солнце - там же слишком холодно для этого?) которые изменяют его прозрачность и увелииают интенсивность термоядерных реакций.

В астрономии под металлами подразумевают все элементы, которые тяжелей гелия - Металличность. 

[василий андреевич]

В астрономии ... подразумевают

Стандартный спец скажет, что тепло недр Земли от дифференциации, а Солнца от термояда. При этом разумеется, что мы не знаем с какого "бодуна" масса обладает гравитирующими свойствами.