Dotychczas większość badaczy jest zdania, że Słońce w młodości było znacznie ciemniejsze niż obecnie. Nie wyjaśniają jednak, jak młoda Ziemia przetrwała okres wielkiego chłodu. Alternatywnym założeniem – zaproponowanym przez amerykańskich badaczy – jest teoria, że dawno temu nasze Słońce było masywniejsze i świeciło mocniej.

Większość gwiazd ma tendencję do zwiększania jasności z wiekiem. Zakładając, że Słońce podlegało tej tendencji, wśród badaczy przeważa pogląd, że 4,5 miliarda lat temu Słońce było o 30 proc. ciemniejsze.

– Słabe, młode Słońce byłoby zbyt zimne dla utrzymania ciekłej wody na Ziemi i Marsie – powiedział Steinn Sigurdsson z Uniwersytetu Stanu Pensylwania.

Za zimno dla wody w stanie ciekłym? Mało prawdopodobne. Dowody w najstarszych skałach sugerują, że Ziemia miała płynne oceany już 4,4 mld lat temu. Na Marsie było także ciepło i mokro 4 miliardy lat temu.

W ciągu ostatnich 25 lat naukowcy badali naszą gwiazdę, pomijając standardową teorię ewolucji gwiazd. Popularne wśród badaczy jest przekonanie, że za ogrzanie wczesnej Ziemi odpowiada efekt cieplarniany.

Carl Sagan i George Mullen w 1972 roku twierdzili, że za utrzymanie ciepła na Ziemi odpowiada amoniak. To gaz cieplarniany, gorąca pułapka w młodej ziemskiej atmosferze. Późniejsze badania wykazały jednak, że promieniowanie ultrafioletowe Słońca szybko zniszczyłoby cały amoniak.

Większość naukowców skupia się na modelach, które zakładają, że wczesna Ziemia była pod parasolem z dużej ilości dwutlenku węgla (100 razy więcej niż obecnie). Jednak to nie pasuje do zapisu geologicznego. Syderyt – powszechnie występujący minerał, który tworzy się w obecności dwutlenku węgla – jest nieobecny w najstarszych próbkach skał.

– Nie ma wytłumaczenia efektem cieplarnianym dla Marsa – powiedział Sigurdsson.

Będąc dalej od Słońca, Czerwona Planeta potrzebowałaby niewyobrażalnych ilości dwutlenku węgla, tyle że chmury tego gazu, zaczynając się formować, odbijałyby ciepło, a nie zatrzymywały.

Sigurdsson wraz z zespołem kolegów próbują rozwiązać problem na nowo. Pracując w finansowanym przez NASA Instytucie Astrobiologii, badacze uwzględniają najnowsze coraz dokładniejsze dane.

Wykluczenie działania gazów cieplarnianych pozostawia otwarte drzwi dla teorii utraty początkowej masy i jasności przez Słońce.

Ale te "drzwi" to tylko małe okno; utrata słonecznej masy musi zawierać się pomiędzy 2 a 5 proc. Mniej nie wystarczyłoby na ogrzanie planet. Więcej oznaczałoby, że Słońce byłoby gwiazdą inną, niż znamy.

Zespół Sigurdssona bada tę hipotezę, stosując nowy komputerowy model ewolucji gwiazd o nazwie Mesa, który jest bardziej zaawansowany niż poprzednie. Otwarty kod źródłowy został opracowany w Instytucie Fizyki Kavli przez Billa Paxtona i współpracowników. Oprócz masy naukowcy mogą sprawdzać inne parametry Słońca; stężenie pierwiastków czy turbulencje gwiazdy.

– Aby zapewnić wystarczającą ilość ciepła planetom, Słońce miało stracić masę w pierwszych kilkuset milionach lat, – przekonuje Sigurdsson. – To oznacza, że wtedy wiatr słoneczny (strumień naładowanych cząstek) był ok. 1000 razy silniejszy niż ten, jaki obserwujemy obecnie.

—space. com

masz pytanie, wyślij e-mail do autora k.urbanski@rp.pl