Парадокс тусклого Солнца решили с помощью космических лучей

Астрономы предложили новое решение парадоксу тусклого Солнца. Статья ученых выйдет в журнале Astronomische Nachrichten, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.
Известно, что 4 миллиарда лет назад яркость Солнца была примерно на четверть ниже современной. Расчеты показывают, что эта разница была достаточно существенной - из-за низкой яркости Солнце обогревало Землю заметно слабее, что должно было приводить к замерзанию воды на ее поверхности. Следы существования жизни в тот период, однако, показывают обратное - на Земле присутствовала жидкая вода.

Чтобы разрешить данное противоречие, ученые обратились к звезде Каппа¹ Кита, которая располагается на расстоянии 30 световых лет от Земли. Используя светило в качестве модели для молодого Солнца, астрофизики выяснили, что наша звезда, вероятно, в прошлом обстреливала Землю большим количеством выбросов материи.

Эти выбросы приводили к снижению количества космических лучей, которые достигают верхних слоев атмосферы (данный эффект регулярно наблюдается в том числе и в наше время). В свою очередь, согласно одной из теорий (с которой согласны, впрочем, не все специалисты), космические лучи влияют на образование облаков в верхних слоях атмосферы - чем больше лучей, тем больше облаков.

Таким образом, интенсивные солнечные выбросы молодого Солнца приводили к тому, что облаков на Земле 4 миллиарда лет назад было заметно меньше, чем сейчас. Из-за этого меньше солнечного света отражалось обратно в космос, поэтому планета прогревалась лучше, чем в наше время. И в результате, несмотря на пониженную яркость Солнца, жидкая вода на поверхности планеты существовала.

Совсем недавно геологи предложили другое решение парадокса тусклого Солнца. По их словам, примерно 3,8-2,5 миллиарда лет назад большое количество азота попало из атмосферы в мантию, а значит до этого азота в воздухе было заметно больше. Это означает, что выше было и атмосферное давление, а значит, парниковые газы лучше задерживали тепло. Таким образом, тепла на Земле было достаточно, чтобы вода не замерзала.