Цивилизация
Ученые доказали, что 4 миллиарда лет назад, когда Солнце светило на 30% менее ярко, чем сейчас, от полного замерзания всей воды на планете Землю спас не парниковый эффект от углекислого газа, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Nature. Это открытие разрушает устоявшуюся ранее концепцию и указывает на иные климатические механизмы, которые ученым еще предстоит выявить.
Работа, выполненная группой ученых под руководством Миника Розинга из Копенгагенского университета, касается старой научной проблемы, которая является своеобразной загадкой. Ученым давно было известно, что Солнце на ранних этапах своей эволюции и эволюции всей Солнечной системы светило на 30% менее ярко, чем в настоящее время. Это должно было неизбежно привести к очень холодным погодным условиям на нашей планете и, в частности, к промерзанию всех мировых океанов до самого дна. Тем не менее, исчерпывающие геологические свидетельства говорят о том, что на самом деле в эту геологическую эру, называемую архейской и продолжавшуюся с 3,8 до 2,5 миллиарда лет назад, на Земле всегда были большие объемы воды в жидком состоянии.
Для объяснения этого феномена примерно 40 лет назад была выдвинута гипотеза, согласно которой на ранних этапах своей эволюции земная атмосфера содержала намного больше углекислого газа, примерно в 100 раз больше, чем сейчас. Согласно расчетам климатологов, этой концентрации могло быть достаточно, чтобы удержать солнечное тепло благодаря парниковому эффекту и создать на Земле условия, достаточные для существования жидкой воды.
Группа Розинга впервые показала, что эта гипотеза, держащаяся в течение нескольких десятилетий, вряд ли справедлива. В своей работе ученые изучили осадочные породы возрастом 3,8 миллиарда лет в юго-западной части Гренландии. Эти породы обогащены железом и несут в себе несколько его минералов. Розинг обратил внимание на два из них: магнетит (Fe3O4) и сидерит (FeCO3). Первый образуется в условиях пониженного содержания СО2 в атмосфере, а второй — наоборот. Изучив соотношение этих минералов, Розинг пришел к выводу, что в архейскую эру, примерно 3,8 миллиарда лет назад, содержание СО2 в атмосфере было всего в два-три раза выше, чем сегодня: около 1000 миллионных долей против современных 387. Это значит, что парникового эффекта от СО2 не могло хватить на обогрев Земли и к теплым условиям привели, скорее всего, иные экологические параметры.
Розинг полагает, что Земля могла обогреваться за счет большего поглощения солнечной радиации, чем в настоящее время: к этому располагало практически полное отсутствие облачности в то время и большая доля океанов на земной поверхности, чем суши. Это позволяло более темным и более теплоемким водным массам вбирать в себя больше солнечной энергии, оставаясь жидкими.
«Мы можем заключить, что атмосферное содержание СО2 не изменялось существенно на протяжении миллиардов лет, однако сегодня эта концентрация настойчиво «лезет вверх», в основном, из-за активности человека. В связи с этим, жизненно важно определить геологические и атмосферные параметры доисторического прошлого, чтобы учесть их для прогнозирования в будущем», — сказал Розинг.
