Окаменевшие капли помогают решить парадокс ранней Земли

Начиная с 60-х годов прошлого столетия, основываясь на палеонтологической летописи, ученые полагали, что температура океанов в архейский период составляла порядка 77 градусов по Цельсию. Однако, два последних исследования, представленных на конференции Американского геофизического союза, развеяли это заблуждение, показав, что в то время на Земле было холоднее чем сейчас.

Архейский период царил 4-2,5 млрд лет назад, в то время молодое Солнце светило на 70% от нынешней силы. Тем не менее, на Земле присутствовали обширные океаны жидкой воды, которые наполняли прародители сегодняшних микробов, которые производили метан и поглощали серу.

Первое исследование заключалось в анализе окаменевших дождевых капель, пролившихся с небес около 2,7 млрд лет назад. Во время ливня с ураганом, пронёсшегося над современной Южной Африкой, капли упали в древнюю реку, которая была покрыта одеялом из вулканического пепла. Следы сохранились, поскольку их покрыла тонкая вуаль следующей порции золы. Чтобы сопоставить давление в нынешней атмосфере с давлением архейского периода, ученые-исследователи делали искусственный дождь и измеряли размер ямок, получавшихся в пепле исландского вулкана Эйяфьятлайокудль. На основании того, что предельная скорость дождевой капли зависит от плотности воздуха вокруг неё, специалисты определили давление воздуха, рассчитав скорость, с которой капли врезались в пепел в архейский период. Вычисления показали, что древнее атмосферное давление превышало сегодняшнее максимум вдвое, то есть в те времена и близко не было того количества парниковых газов, о котором предполагалось ранее. Поэтому, парникового эффекта, якобы защищавшего Землю от остывания 2,7 млрд лет назад, попросту не могло быть.

В ходе второго исследования ученые предположили, что молодой Земле не надо было оставаться теплой, чтобы поддерживать воду в жидком состоянии. Чтобы в районе земного экватора была жидкая вода вполне было достаточно тусклого свечения Солнца и земной атмосферы.

Профессор Эрик Вулф из Колорадского университета (США) со своими коллегами, построив трехмерную компьютерную модель, обнаружили, что, даже если взять более реалистичный уровень атмосферного углекислого газа, Земля будет всего лишь такой же холодной, как во времена последнего ледникового периода. То есть даже в этом случае жидкая вода могла существовать.