Метеориты согрели молодую Землю

Группа планетологов во главе с Симоном Марчи (Simone Marchi) из Юго-Западного научно-исследовательского института предложила объяснение того, как на Земле могли возникнуть благоприятные для жизни условия, несмотря на слабое молодое Солнце. Работа опубликована в журнале Earth and Planetary Science Letters.

Согласно стандартной модели эволюции звезд, четыре миллиарда лет назад Солнце излучало примерно на 30 процентов меньше энергии, чем сейчас. В таких условиях Земля должна была бы превратиться в оледеневший шар, однако геологические свидетельства говорят о том, что в то время на нашей планете был теплый и влажный климат. Ученые выдвигают различные теории о том, как именно могло поддерживаться тепло на планете — например, астрофизики предполагают, что Земля родилась ближе к Солнцу или что температуру помогали поддерживать мощные выбросы корональной массы, однако однозначного объяснения до сих пор не существует.

Авторы работы предложили собственное решение проблемы — по их мнению, тепло могло поддерживаться благодаря парниковому эффекту, возникшему либо из-за углекислого газа, либо из-за метана, либо сразу из-за обоих этих газов. Модель ученых предполагает, что на Землю в катархейский и раннеархейский период падали массивные метеориты — некоторые из них были более ста километров в диаметре. При столкновении с поверхностью планеты, они плавили большие количества породы, создавая временные лавовые озера. Эти озера лавы могли высвобождать большие количества углекислого газа, который скапливался в атмосфере и создавал парниковый эффект. 

Согласно оценкам исследователей, в катархей общее количество углерода в атмосфере превышало ее текущую массу в 10-100 раз (5,5×10¹⁸ килограммов). Около одного процента доступного углерода превращался в метан. Уровень самого углекислого газа в атмосфере был выше необходимого минимума для существования жидкой воды (около 4–7×10¹⁷ килограммов).

Кроме того, ученые говорят, что метеориты могли приносить на поверхность и в приповерхностный слой планеты серу и углерод, которые являются важными для жизни элементами, и они влияли на кислотность океанов и раннюю химию обмена веществ.

Таким образом, авторы работы поддерживают теорию, согласно которой столкновения ранней Земли с небесными телами приводили к катастрофам различного масштаба, которые, в конце концов, имели достаточно благоприятные последствия для развития жизни на Земле.

Ранее теорию о парниковом эффекте предлагали советские ученые. По их мнению, в роли парниковых газов могла выступать смесь водорода и азота, которых раньше было значительно больше в атмосфере.

Кристина Уласович