Под парадоксом слабого молодого Солнца понимается противоречие, которое еще не было полностью прояснено, между низким уровнем излучения молодого Солнца в ранней истории Земли и не более холодным климатом в то время. Астрономы Карл Саган и Джордж Маллен впервые указали на это несоответствие в 1972 году.
Стандартная модель эволюции звёзд утверждает, что 4 млрд лет назад Солнце излучало приблизительно на 30 % меньше энергии, чем сейчас. При таких условиях вода на поверхности Земли должна была бы полностью замёрзнуть. В то же время геологические исследования архейских осадочных пород показывают, что в эту эпоху на Земле был влажный и тёплый климат. В условиях глобального оледенения, возможно, не смогла бы возникнуть жизнь.
Большинство учёных склоняются к объяснению этого парадокса глобальным парниковым эффектом, действовавшим в ранней истории Земли и вызванным очень высокими концентрациями таких вулканических газов, как углекислый газ и метан. Впервые эту модель предложили и количественно анализировали советские ученые Л. М. Мухин и В. И. Мороз. В роли парникового газа могла выступать смесь азота и водорода, которого в атмосфере молодой Земли было больше, чем сейчас[1]. Альтернативные гипотезы, объясняющие достаточный для зарождения и поддержания жизни приток тепла, включают изменение структуры Солнечной системы, при котором Земля родилась ближе к Солнцу, и изменения в расположении и площади материков планеты.
На Марсе также установлены следы тёплого и влажного климата. Расположенные в одних и тех же районах разновозрастные кратеры в различной степени подвержены эрозионным процессам. Для древних кратеров определены намного большие скорости эрозии, чем для молодых. Из этих и некоторых других наблюдений делается вывод о наличии жидкой воды на Марсе на ранних этапах его существования.
Решение парадокса.
Ученые создали новую модель газовыделения на Земле, которая продемонстрировала достаточную силу парникового эффекта для существования жидких океанов уже на ранних этапах развития планеты в условиях слабого освещения. В отличие от предыдущих исследований, также предлагающих возможное объяснение наличия жидкой воды на древней Земле при помощи вулканической дегазации (выделении в атмосферу при извержениях вулканов парниковых газов), новая работа учитывает активную бомбардировку планеты астероидами.
Достигая в диаметре ста километров, эти небесные тела при падении на Землю вызывают расплавление больших объемов пород, создающих огромные лавовые озера. По мере своего охлаждения они выпускают достаточное количество углекислого газа и таким образом разогревают атмосферу. Также бомбардировка планеты, по мнению ученых, привела к высвобождению из ее недр серы, необходимой для формирования органической жизни.
