Mi A “Halvány Fiatal Nap” Paradoxon?

4, 5 milliárd évvel ezelőtt, a tér hatalmas kiterjedésében, a gázfelhők gravitációjuk alatt összeomlottak, hogy gáznemű gömböt képezzenek, amely végül létezésünk középpontjává válik; a nap.

Jelenleg a nap a hidrogén elolvasztásával és naprendszerének erősítésével élvezi stabil, élénk fiatalságát. Ez azonban nem mindig volt ilyen. Korai életében, körülbelül 3, 5 milliárd évvel ezelőtt, napunk halvány, homályos csillag volt, jelenlegi fényerejének mindössze 70% – ával. Egy ilyen alacsony fényű csillag soha nem tudott elegendő meleget biztosítani egy olyan bolygónak, mint a föld, ezért elméletileg a fiatal földnek fagyott jéggömbnek kellett lennie.

Adja Meg A Geológusokat! Tanulmányozták a korai földet, és megállapították, hogy nem csak a bolygónk meleg volt akkoriban, de valóban szuper meleg volt folyékony vízzel és 40-60 ° C-os óceánhőmérséklettel. Találd ki, mi történt még 3, 5 milliárd évvel ezelőtt; élet!!!

Tehát, ha a nap, az egyetlen energiaforrásunk, nem volt képes melegen tartani a földet, hogyan szerezte meg a föld elegendő energiát az összes jég megolvasztásához, sőt az élet előállításához? Derítsük ki. Mi a halvány fiatal nap paradoxon?
1972-ben a legendás csillagász, Carl Sagan és kollégája, George Mullen javasolta a halvány fiatal nap paradoxont: miért volt meleg a föld, amikor a nap homályos volt? Ahogy öregszik, a napunk egyre nagyobb, melegebb és fényesebb lesz; köszönhetően a termonukleáris fúziós reakcióknak, amelyek táplálják. A nap többnyire hidrogénből (73%) és héliumból (25%) áll. A Nap belsejében a hidrogén héliumot képez, és hatalmas mennyiségű energiát bocsát ki. De ahogy több hidrogént fogyasztanak, a mag összetétele megváltozik, így a nap fényesebbé válik.

Tehát logikusan a csecsemő nap kicsi, alacsony fényű csillagként indult volna. Valójában a Naphoz hasonló csillagok tanulmányozásával az asztrofizikusok megerősítették, hogy korai szakaszában a nap közel 30% – kal halványabb volt.

Most menjünk a földre. Földünk többé-kevésbé ugyanabban az időszakban alakult ki, mint a nap. A Csillagfizika szerint, ha a nap 30% – kal halványabb volt az Archean Eon néven ismert időszakban (3, 8-2, 5 milliárd évvel ezelőtt); akkor elméletileg a globális hőmérsékletnek-20oC-ra kellett esnie, ami jóval a fagypont alatt van. (Csak hogy tudd, a jelenlegi globális hőmérséklet +15oc). Röviden, Az asztrofizikai adatok szerint a korai föld hatalmas hógolyó lett volna, amelynek nulla esélye van a folyékony víz vagy az élet létezésére.

A geológusok azonban más történetet mesélnek el.

A geológiai bizonyítékok arra utalnak, hogy meleg óceánok hullámoztak a Föld felszínén az Archean Eon-ban.

Cirkon kristályok vagy cirkónium-szilikát, többnyire Ausztráliában található, a Föld bolygó legrégebbi ásványa. A legrégebbi cirkon betétek közel 4, 4 milliárd évesek. Ennélfogva, ez a tökéletes jelölt, hogy egy kandikál a korai földön. A cirkonkristályokra vonatkozó vizsgálatok azt mutatják, hogy folyékony víz jelenlétében alakultak ki. Ez az első ellentmondás a fagyott föld elméletének.

Egyéb Bizonyítékok
Másodszor, a fosszíliák és a kőzetek arra utalnak, hogy az első életformák körülbelül 3,8 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg a földön. A folyékony víz a legszükségesebb összetevő az élethez, így az élet létezése megerősíti a folyékony víz és a meleg föld jelenlétét. Így a geológiai bizonyítékok ellentmondtak a csillagászati elméletnek; ami a halvány fiatal nap paradoxonhoz vezet,amely még mindig minden terület tudósait rejti.

Javaslatából számos tanulmány számtalan hipotézissel állt elő a paradoxonnal kapcsolatban. Ezek megvitatása gyakorlatilag nem lehetséges. Tehát nézzük meg a legvalószínűbbeket itt.

Fokozott üvegházhatás: az üvegházhatású gázok melegen tartották-e a korai földet?
1972-ben Sagan és Mullen megoldást javasolt a hideg nap Paradoxonjára; fokozta az üvegházhatást.

Amikor a nap sugárzása eléri a Föld felszínét, elnyeli a sugárzás egy részét, a többit tükrözi. De bizonyos gázok a légkörben, mint a CO2 vagy a vízgőz, csapdába ejthetik ezeket a sugárzásokat. És amikor csapdába esnek a légkörben, felmelegítik a földet és megemelik a hőmérsékletét. Ez az üvegházhatás, az ezt okozó gázokat pedig üvegházhatású gázoknak nevezik. Az Archean eon során a Föld légköre drasztikusan különbözött a jelenlegi állapotától. Ezt szem előtt tartva Sagan és Mullen azt javasolta, hogy a korai légkörben nagyobb koncentrációjú erős üvegházhatású gázok legyenek. Tény, hogy rámutattak egy adott; ammónia.
Ammónia (NH3)
Az NH3 erős üvegházhatású gáz és jó abszorber infravörös sugárzás. Ezért úgy tűnik, hogy jó jelölt a föld felmelegedésére. Van azonban egy probléma.

A baba nap nagyon erőszakos volt, erős napszél volt. Következésképpen a nap intenzív UV-kibocsátása egy évtizeden belül könnyen elpusztíthatja az összes képződött NH3-t. Így az ammónia kikerült a vitából. Az ammónia bukása után a tudósok elkezdték keresni a következő lehetséges megoldást.

Szén-dioxid és metán
Jelenleg a CO2 és a metán a legnagyobb üvegházhatású gázok a földön. Így, hasonló szerepet játszhattak volna az Archeai korszakban is. A következő tényezők segíthettek a CO2 és a metán képződésében és felhalmozódásában a korai földön;

Akkoriban gyakoriak voltak az aszteroidák és a kőzetütközések, mivel a naprendszer kialakulása után rengeteg űrszemét maradt. Ezek a hatások nagy mennyiségű kőzetet olvaszthatnak el, ami olvadt láva medencék képződését eredményezi. Ezek a medencék a vulkánkitörésekkel együtt hatalmas mennyiségű szén-dioxidot bocsáthatnak ki a légkörbe. Ráadásul ezek az ütközések olyan elemeket is szolgáltathatnak, mint a kén, amely elengedhetetlen az élet geológiai forrásainak kialakulásához: a föld forró köpenye és magja jelentős mennyiségű CO2-t szabadíthatott fel.
Anaerob ökoszisztémák: a földön az első életformák anaerobok voltak, különösen a metanogének. A metanogének alapvetően metángyárak, jelenlétük a metán felhalmozódásához vezethetett a korai légkörben.
Van azonban egy fogás. Az ilyen mértékű melegítéshez rendkívül nagy mennyiségű CO2 és metán szükséges, ez gyakorlatilag nem lehetséges.

Egyéb Üvegházhatású Gázok
A napszél és a fiatal, heves nap által kibocsátott nagy energiájú részecskék olyan gázok képződését eredményezhették, mint a dinitrogén-oxid (nevető gáz) és a hidrogén-cianid. Ezek közül az N2O erős üvegházhatású gáz, a cianid ironikusan segít az élet kialakulásában.

Ezenkívül a korai légkör nitrogénben is gazdag volt, amelyről ismert, hogy fokozza az üvegházhatást.

Összefoglalva, A továbbfejlesztett üvegházhatású elmélet azt állítja, hogy az összes üvegházhatású gáz együtt dolgozott volna, hogy Földünk meleg legyen, toasty haven for life.

Az üvegházhatást okozó hipotézis problémája
Az üvegházhatást okozó elméletnek két fő problémája van.

Az üvegházhatású gázok nagyon magas koncentrációja szükséges ahhoz, hogy a fagyasztó föld meleg legyen.
Az üvegházhatást okozó gázok nagyobb koncentrációja a Föld légkörében köd képződését eredményezheti, amely visszaüthet, és megakadályozhatja a napfény bejutását a földre. Ez üvegházhatásúgáz-ellenes hatást eredményezne, és tovább hűtené a földet. Az Albedo Hatás
Előfordult már, hogy azt tanácsolták, hogy ne viseljen fekete ruhát nyáron? Valószínűleg tudja,hogy jobb, ha meleg időben világos színű ruhákat választ. Ennek oka az, hogy a fekete elnyeli szinte az összes rá eső napfényt, és melegebbnek érezzük magunkat, míg a fehér a legtöbb fényt tükrözi, ezáltal hűvösebbé tesz minket. Ez az albedo hatás.

Az Albedo a felület által visszavert napfény mennyisége. A magasabb albedóval rendelkező felületek több napfényt tükröznek.

Ugyanez a jelenség történik a földdel is. A fehér felületek, mint például a havas tájak, magasabb albedóval rendelkeznek; a legtöbb napfényt tükrözik, és lehűtik a földet. Eközben a sötétebb felületek, mint például a járdák vagy a sötét talaj, alacsonyabb albedóval rendelkeznek, és a napfény nagy részének elnyelésével felmelegítik a földet.

Az albedo hipotézis azt sugallja, hogy egy alacsonyabb felületű albedo melegen tartotta a korai földet. Az Archeai korszak alatt a vulkánkitörések gyakori esemény volt. A sötét megszilárdult láva tökéletesen elnyeli a napfényt. A kontinensek, mint tudjuk, nem alakultak ki, és a földet egy hatalmas óceán és egy feltételezett sötét szuperkontinens borította. Most lehet, hogy gondolkodsz; az óceánoknak nincs magas albedója? Nos, Nem! Az óceán átlagos albedója 0,07, ami azt jelenti, hogy csak a rájuk eső fény 7% – át tükrözik. Röviden, a felszín alacsony albedója lehet a meleg, toasty föld oka is.

Egy rövid pillantást más hihető megoldások
Több száz magyarázat létezik a paradoxonról, amelyeket a tudomány különböző területeinek szakértői fogalmaznak meg. Egyesek arra utalnak, hogy a Föld forgása és dőlése szerepet játszott a hőmérsékletében, míg mások rámutatnak arra, hogy az Archeai légkörben lévő felhőtakaró is varázsolhat.

Van egy érv is, hogy a nap mellett a Föld más energiaforrásokhoz is hozzáférhetett, mint például;

Energia a föld forró magjából.
Árapály energia a hold és a nap.
Energia az űrből hatások.
A paradoxon jelentősége
Néhányan azt gondolhatják, hogy miért vagyunk annyira felzárkózva ebbe a paradoxonba? Miért nem fogadjuk el egyszerűen, hogy a földnek megfelelő tulajdonságai voltak a megfelelő időben? Mert ennek a paradoxonnak a megoldása megnyithatja az ajtót az univerzum sok megoldatlan rejtélye előtt. Például a Marson végzett vizsgálatok azt sugallják, hogy a bolygón egyszer folyékony víz folyt a felszínén. A halvány nap paradoxonjának megoldása jobb betekintést nyújthat a Mars korai környezetébe, vagy akár más naprendszerek bolygóiba.

Vélemény, hozzászólás?