來源:hao123百家號 時間:2022-03-17 12:22:40
從上個世紀60年代開始,科學家們就為一個問題吵翻了:大量的證據表明,地球在它誕生后的10億年里是很溫暖的,但同時還有明確的證據表明,當時的太陽比現在要暗大概25%,既然當時的太陽較暗,但為什么我們的行星卻是溫暖的呢?
而這就是所謂的“年輕太陽悖論”。
自從46億年前太陽誕生以來,它的亮度并沒有比現在高,向外層空間輸送的能量也比現在少,那個時候,它能為地球提供的能量只有現在的75%左右。試想一下,如果現在太陽的亮度下降25%,用不到一年的時間,南北緯15度以上的地方都有可能被冰封,赤道地區也會迎來生命難以承受的嚴寒。
然而,地球在誕生10億年后就開始出現生命了,更有科學家認為,地球在誕生不久就能夠維持生命了,而且它沒有凍結,盡管它獲得的能量少得多。
但有科學家認為,也許我們星球上復雜生命的出現,正是是因為數十億年前我們的太陽更暗,但非常幸運的是,我們星球上的條件在數十億年里沒有失去平衡,沒有危險到生命完全消失。
起初,地球大氣層中的二氧化碳是今天的10000倍,這是一種溫室氣體。它與新生生命產生的一些甲烷一起,幫助地球變暖,直到太陽產生更多的能量。這是這是卡爾·薩根和喬治·馬倫在1972年提出的理論。
但也有科學家認為月球的存在,幫了地球的大忙。我們的月球是由從地球與火星大小的行星碰撞形成的排泄盤合并而成的,現在與地球的距離是最初的15倍。當時,它造成了巨大的潮汐效應,導致我們星球內部的加熱更強烈,并導致2公里高的海洋潮汐。這種潮汐加熱非常重要,尤其是在最初的數億年里。月球潮汐效應的存在也助長了強烈的火山活動,頻繁釋放大量溫室氣體。
我們的星球的環境曾幾次危險地失去平衡,并被凍結成雪球地球事件,在太陽仍然微弱的時候,它的整個表面覆蓋著冰雪,但火山活動釋放了足夠多的溫室氣體,將地球表面加熱到更適合生命的溫度。
地球上生命的出現,也許真的是一件非常幸運的事。如果太陽在一開始沒有那么微弱,而溫室氣體和月球的潮汐作用又在加熱地球,我們的行星可能會經歷了失控的溫室效應,可能已經失去了海洋,可能已經變得太熱,無法出現復雜的生命。
相反,各種力量的相互作用使它奇跡般地維持生命的宜居環境長達10億年甚至更久,直到最初的生命在地球上出現,并在幾十億年的時間里發展成了今天五彩繽紛的生物世界。
科學家們通過計算機模擬發現,在銀河系中10萬顆具有宜居初始條件的行星,經過了數十億年的復雜氣候的反復“折騰”,其中91%的行星在45億年前就失去了宜居性。這就是為什么其他恒星系統中的類似地球的行星在那么長一段時間內可能沒有那么幸運的原因。地球及其復雜的生命,包括我們,可能是真正幸運的例外。
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