Международная группа ученых-геологов нашла важные ключи к разгадке того, что высокие уровни CO2 в атмосфере ответственны за эти высокие температуры на молодой Земле. С началом тектоники плит стало только прохладнее, так как CO2 постепенно улавливался и накапливался на формирующихся континентах.
Очень высокие уровни CO 2 в атмосфере могут объяснить высокие температуры на все еще молодой Земле три-четыре миллиарда лет назад. В то время яркость нашего Солнца составляла от 70% до 80% от нынешней. Тем не менее климат на молодой Земле, по-видимому, был довольно теплым, потому что ледникового льда почти не было. Это явление известно как «парадокс молодого слабого Солнца». Без эффективного парникового газа молодая Земля превратилась бы в глыбу льда. Между учеными ведутся споры о том, нагревает ли планету Земля CO2 , метан или совершенно другой парниковый газ.
Новое исследование доктора Даниэля Хервартца из Кельнского университета, профессора доктора Андреаса Пак из Геттингенского университета и профессора доктора Торстена Нагеля из Орхусского университета (Дания) теперь предполагает, что высокие уровни CO2 являются правдоподобным объяснением. Это также решило бы еще одну геонаучную проблему: температура океана была явно слишком высокой.
Исследование было опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
В науке о Земле широко обсуждается вопрос о температуре первых океанов. Есть данные, что они были очень горячими. Измерения изотопов кислорода на очень старых известняках или кремнистых породах, которые служат геотермометрами, показывают температуру морской воды выше 70°C. Более низкие температуры были бы возможны только в том случае, если бы морская вода изменила свой изотопный состав кислорода. Однако долгое время это считалось маловероятным.
Модели из нового исследования показывают, что высокие уровни CO2 в атмосфере могут дать объяснение, поскольку они также вызвали бы изменение в составе океана.
«Таким образом, высокие уровни CO2 могут объяснить сразу два явления: во-первых, теплый климат на Земле, а во-вторых, почему геотермометры показывают горячую морскую воду. Принимая во внимание различное соотношение изотопов кислорода в морской воде, мы достигли бы температуры, близкой к 40°C», - сказал Даниэль Хервартц из Кельнского университета.
Вполне возможно, что в атмосфере было также много метана. Но это никак не повлияло бы на состав океана. Таким образом, это не объясняет, почему кислородный геотермометр показывает слишком высокие температуры.
«Оба явления можно объяснить только высоким уровнем CO2» , - добавил Херварц.
Однако молодая Земля была в значительной степени покрыта океанами, а континентов почти не было, поэтому емкость для хранения углерода была ограничена.
«Это также объясняет огромные уровни CO2 на молодой Земле с сегодняшней точки зрения. В конце концов, примерно три миллиарда лет назад тектоника плит и развитие массивов суши, в которых углерод мог сохраняться в течение длительного периода времени, только набирали скорость», - пояснил Торстен Нагель из Орхусского университета.
Что касается углеродного цикла, начало тектоники плит изменило все. Большие массивы суши с горами способствовали более быстрому выветриванию силикатов, которые преобразовали CO 2 в известняк. Вдобавок углерод оказался в ловушке мантии Земли по мере погружения океанических плит. Таким образом, тектоника плит привела к резкому падению содержания CO2 в атмосфере. Повторные ледниковые периоды показывают, что на Земле стало значительно холоднее.
«Предыдущие исследования уже показали, что содержание известняка в древних базальтах указывает на резкое падение уровня CO2 в атмосфере. Это хорошо согласуется с одновременным увеличением количества изотопов кислорода. Все указывает на то, что содержание CO 2 в атмосфере быстро снизилось после начала тектоники плит», - заключил Дэниел Херварц и добавил, что в этом контексте «быстро» означает несколько сотен миллионов лет.
Ранее Курсор писал, что ученые приблизились к разгадке «конвективной головоломки» Солнца. Новое исследование Университета Колорадо в Боулдере может помочь ученым лучше понять явления, лежащие в основе «солнечных пятен».
Физики впервые получили точные измерения электрического поля Солнца. Группа физиков из Университета Айовы провели исследование, в результате которого им удалось получить первые точные измерения электрического поля Солнца.
Курсор сообщал, что китайское «искусственное солнце» установило мировой рекорд термоядерного синтеза.
В Китае запустили термоядерное «искусственное солнце». На юго-западе Китая в городе Чэнду состоялся запуск термоядерного устройства нового поколения HL-2M, которое специалисты назвали «искусственным солнцем».
Курсор также писал, что ученые обнаружили источник опасных частиц на Солнце. Сильные потоки солнечных частиц могут нарушать работу спутников и электронную инфраструктуру на Земле.
Ученые выяснили, насколько горячее солнце. Даже в самый жаркий летний день мы не можем представить, насколько жарко на самом деле солнце.
Ранее Курсор писал, что ученые разработали новый детектор для наблюдения за Солнцем. Ученые разработали прототип нового детектора солнечных частиц, который способен улавливать протоны и электроны с кинетическими энергиями 10-100 МэВ и 1-10 МэВ соответственно.
Китай отправит в космос миссию для исследования Солнца. Спутник, оснащенный различными приборами для сбора данных, планируют запустить уже в следующем году.
Напомним, Курсор сообщал о том, что озвучена вероятность внезапного взрыва Солнца.