Учёные, вероятно, разгадали многолетнюю загадку о том, как ранняя Земля, несмотря на скудное тепло, исходящее от молодого Солнца, всё-таки смогла получить достаточное количество света для прогревания воды на поверхности планеты и перевода её из твёрдого в жидкое состояние – такое условие считается необходимым для возникновения жизни.
По мнению астрономов из команды НАСА, ключом к разгадке является феномен, который называется супервспышки, когда солнечные "извержения" происходят чаще и в ходе них выбрасывается больше вещества. Как итог таких явлений высокоэнергетические частицы направлялись прямиком к молодой Земле и её "соседям".
Это предположение является самой последней попыткой решить знаменитый парадокс, известный как парадокс слабого молодого Солнца.
Около четырёх миллиардов лет назад "Земля получала только около 70 процентов энергии от Солнца, по сравнению с тем, что мы наблюдаем сегодня. Это означает, что наша планета должна была быть ледяным шаром. Вместо этого геологические свидетельства говорят нам о том, что Земля была достаточно тёплой и на её поверхности была жидкая вода", — говорит астрофизик Владимир Айрапетян (Vladimir Airapetian) из Центра космических полётов Годдара НАСА.
"Мы называем это парадоксом слабого молодого Солнца, и наше недавнее исследование показывает, что солнечные бури могли играть решающую роль в потеплении на Земле", — добавляет он.
Учёные НАСА построили компьютерные модели, которые показывают, что почти ежедневный поток энергетических частиц, идущих от Солнца, мог "сжать" магнитное поле Земли. Это привело к возникновению в нём брешей, появившихся над полярными регионами.
Через них частицы смогли проникнуть в атмосферу Земли, что повлекло за собой целый каскад химических реакций и появление в ней закиси азота, а также цианистого водорода. Они, в свою очередь, создали очень мощный парниковый эффект. Далее эти соединения могли прореагировать и привести к образованию органических молекул, таких как аминокислоты – строительные блоки белков.
Как показывают модели, Земля получила достаточное количество тепла для появления жидкой воды ещё четыре миллиарда лет назад. Первые признаки микробной жизни, фигурирующие в окаменелостях, датируются примерно тем же периодом.
Отметим, что учёные пытались в течение многих десятилетий решить парадокс слабого молодого Солнца, который сформулировали в 1972 году астрономы Карл Саган (Carl Sagan) и Джордж Маллен (George Mullen).
"Это вызывает недоумение, потому что непонятно, по какой причине Земля не была постоянно покрыта льдом в момент менее "горящего" Солнца", — говорит Рамзес Рамирес (Ramses Ramirez) из Корнельского университета.
Новая теория экстраполирует данные, собранные космическим телескопом "Кеплер" (Kepler), чья основная задача — наблюдать за планетами, вращающихся вокруг солнецподобных звёзд. Временные спады в количестве света, идущего от звезды, могут быть вызваны тем, что планета совершает проход между Землёй и родительской звездой. Но такие изменения могут также объясняться и другими явлениями, например, супервспышками.
"Телескоп "Кеплер" наблюдал супервспышки молодых звёзд, напоминающих наше Солнце в тот период, когда жизнь на Земле только формировалась", — говорит Айрапетян.
Отметим, что Солнце до сих пор производит подобные вспышки, но они не являются столь частыми или интенсивными. Более того, на сегодняшний день Земля имеет сильное магнитное поле, что уберегает нас от большей части энергии, добирающейся до Земли.
Однако космическая погода может существенно повлиять на магнитосферу Земли, ухудшив радиосвязь и работу спутников на орбите. Так, самая большая вспышка в современной истории произошла в 1859 году — она была названа событие Кэррингтона. Тогда северные сияния наблюдались по всему миру, даже над Карибами.
По словам астрономов, новое исследование может помочь учёным создать надёжное описание того, как выглядели первые дни нашей родной планеты.
Исследование опубликовано в научном издании Nature Geoscience.
Добавим, что другие учёные считают, что супервспышка наравне с "дарованием" жизни, может эту самую жизнь "в гневе" и уничтожить.
