Nap a diétán NZZ
Központi csillagunk születésekor nehezebb volt, mint ma. Ezt mondják azok a tudósok, akik magyarázatot keresnek az élet eredetére.
Amikor 4,5 milliárd évvel ezelőtt született, a nap meggyengült. Akkor a központi csillagunk 30 százalékkal kevesebb energiát bocsátott ki, mint ma. Tehát csípős hidegnek kellett volna lennie a földön - túl hideg ahhoz, hogy folyékony víz jelenjen meg a felszínen, és így fejlődjön az élet. Ennek ellenére geológiailag megalapozott bizonyíték van arra, hogy az óceánok 4,4 milliárd évvel ezelőtt léteztek a fiatal Földön. Még több: Még a Marson, a Naptól távolabb is folyékony víz volt a Naprendszer kezdeti napjaiban.
Központi csillagunk születésekor nehezebb volt, mint ma. Ezt mondják azok a tudósok, akik magyarázatot keresnek az élet eredetére.
Amikor 4,5 milliárd évvel ezelőtt született, a nap meggyengült. Központi csillagunk ekkor 30 százalékkal kevesebb energiát bocsátott ki, mint ma. Tehát csípős hidegnek kellett volna lennie a földön - túl hideg ahhoz, hogy folyékony víz jelenjen meg a felszínen, és így fejlődjön az élet. Ennek ellenére geológiailag megalapozott bizonyíték van arra, hogy az óceánok 4,4 milliárd évvel ezelőtt léteztek a fiatal Földön. Még több: Még a Marson, a Naptól távolabb is folyékony víz volt a Naprendszer kezdeti napjaiban.
Carl Sagan amerikai csillagász már 1972-ben rámutatott erre a „gyenge nap paradoxonára”. De eleinte alig keltette fel kutatótársai érdeklődését. Mert erre a problémára az uralkodó vélemény szerint lenne valami egyszerű megoldás. Talán egy erős üvegházhatás melegítette a földet, talán kevesebb volt a felhő, és ennek eredményeként kevesebb napsugárzás tükröződött vissza az űrbe.
Így látja Arnold Benz, az ETH Zürich napkutatója: "Gyanítom, hogy ez a meleg föld paradoxona, és nem a nap problémája." Véleménye szerint a naphoz hasonló csillagok százainak megfigyelései megerősítik, hogy központi csillagunk evolúciós modelljei „nagyon közel állnak a valósághoz”. Ezzel szemben Benz sok mozgásteret lát a bolygók légkörének fejlődésében. - Csak néhány éve ismerünk fiatal bolygókat, és a légkörük nem ismert. Mindenekelőtt nem világos, hogy mennyi üvegházhatású gázt tartalmaznak. "
De eddig minden kísérlet megpróbálta megmagyarázni a fiatal meleg földet a légkör eltérő kémiai összetételével. A Föld korai klímamodelljei kimutatták, hogy a felhőtakaró csökkentése nem elegendő az óceánok felolvasztásához. Az őskori üledéklerakódások pontos elemzése pedig azt mutatja, hogy az atmoszférában nem volt elég magas az üvegházhatást okozó gázok koncentrációja. És van még egy súlyos érv mind az üvegház, mind a felhőmegoldás ellen: Semmilyen esetben sem magyarázhatják meg a Mars meleg periódusát.
Tehát talán egyáltalán nem a föld különbözött a Naprendszer kezdeteiben, mint ma, hanem a nap. Az elmúlt években az egyes kutatók többször is megpróbálták megfordítani a nap általánosan elfogadott modelljét a probléma megoldása érdekében. Ha a nap az elején kicsit nehezebb lett volna, az ötlet több sugárzást bocsátott volna ki, és kellően felmelegítette volna a Földet és a Marsot.
Stein Sigurdsson, a Penn Állami Egyetem szerint itt az ideje, hogy újra áttekintsék ezt a megközelítést. "Sokkal többet tudunk ma a Napról" - mondja az asztrofizikus. «A helioseismology - a rezgések mérése - információt nyújt számunkra a belső szerkezetéről. Pontosabb adatokkal rendelkezünk külső rétegeik sugárzási átviteléről. És sokkal jobban megértjük a napsütést. " Sigurdsson ezeket az információkat a napunk evolúciójának számítógépes modelljébe táplálja.
A NASA által finanszírozott kutatási projekt részeként a tudós reméli, hogy megtalálja a nap modelljét, amely megfelel a meleg földnek. A korai nap lehetséges tömegtartománya szűk - a mai kornál 2–5 százalékkal nagyobb tömeg lehetséges - mondja Sigurdsson. Ha kevesebb, akkor a nap energiája nem nő eléggé, ha több, akkor a nap jelentősen más csillaggá fejlődik. A szimulációk nehéz része az, hogy a megfelelő időkeretben, az erős napszéllel megszabadulunk az extra tömegtől anélkül, hogy ez az anyagáram ellentétes lenne más megfigyelési adatokkal.
A napszél jelenleg olyan gyenge, hogy a tömeg csak 0,05 százalékát szállította volna az űrbe központi csillagunk élete során. A fiatal, napszerű csillagok megfigyelése azt mutatja, hogy a csillagok rövid idő alatt keletkezésük után több anyagot engednek az űrbe, mint idősebb korukban. Mennyire volt erős a napszél az első napokban és mennyi ideig fújt erősebben, ellentmondásos.
Annak érdekében, hogy más adatok ne álljanak ellentmondásban, a Napnak pár száz millió éven belül el kellett volna veszítenie fiatalos túlsúlyát. Ehhez olyan napszélre van szükség, amely körülbelül ezerszer erősebb, mint a mai. Sigurdsson még nem tudja, hogy lehetséges-e ilyesmi egy reális napmodellben. De még mindig van elég paraméter a modell adaptálásához: például az eredeti napanyag pontos kémiai összetétele, vagy a turbulencia szerepe a napon belül.
Sigurdsson azt is reméli, hogy az eredetileg nagyobb tömeg és az erős napszél nyomokat hagyott, amelyek még ma is nyomon követhetők. Talán a modellek megmutatják neki, hogy az eredetileg nagyobb tömeg hosszú távon befolyásolta a nap belső szerkezetét. Ezt pedig pontos helioseismológiai megfigyelésekkel lehetne meghatározni. - Talán - mondja a kutató - a nap magja döntő nyomot ad nekünk.