Himmea nuori aurinko -paradoksi
on yhteensopimattomuus kahden eri
Maa
-planeetan alkuaikoja koskevan teorian valilla. Nykykasityksen mukaan Aurinko oli alussa huomattavasti nykyista himmeampi kuin nyt. Laskujen mukaan Aurinko olisi ollut niin himmea ja lammittanyt maata niin vahan, etta kaikki maan vesi olisi jaatynyt ja elama ei voinut syntya.
[1]
[2]
. Toisaalta
geologisten
merkkien perusteella mukaan Maassa kuitenkin lainehti virtaava vesi jo 200–600 miljoonaa vuotta sen synnyn jalkeen
[3]
. Ongelman muotoilivat
Carl Sagan
ja
George Mullen
vuonna 1972
[4]
.
Astrofysikaalisten laskelmien mukaan
Auringon
kirkkaus oli sen syntyessa noin 70 %
[3]
[5]
, kun se oli
nollaian paasarjassa
, jonne tahdet asettuvat kutistuttuaan kaasu- ja polypilvesta. Silloin Maa olisi ollut alussa kokonaan tai suurelta osin jaakauden kourissa pitkia aikoja. Monet merkit kuitenkin viittaavat siihen, ettei nain ollut kuin korkeintaan ajoittain.
Auringon kirkkauden ollessa 0,7 nykyisesta Maan pintalampotila olisi ollut ilman edes nykyista hiilidioksidi- ja muuta kasvihuonekaasujoukkoa ?40 astetta. Nykyisten kasvihuonekaasujen kanssa se olisi ollut ?25 astetta
[1]
.
Vallitsevan nakemyksen mukaan ongelman ratkaisu on, etta Maalla olisi ollut aluksi
tulivuoritoiminnan
vuoksi runsaasti hiilidioksidia ja metaania sisaltanyt
kaasukeha
, jolla oli voimakas
kasvihuonevaikutus
. Erityisesti
karbonyylisulfidi
on saattanut tuottaa riittavan kasvihuonevaikutuksen jaatymisen estamiseksi
[6]
. Muutamien tutkijoiden mielesta
kosmiset sateet
ovat voineet vaikuttaa ilmakehaan
[7]
Planeetan teoreettinen pintalampotila lasketaan kaavasta
jossa
T
e
laskettu pintalampotila,
F
s
aurinkovakio
eli Auringon sateilyvoima planeetan, tassa siis Maan, radan kohdalla,
A
planeetan sateilynheijastuskyky, ns.
Bondin albedo
ja
Stefan-Bolzmannin vakio
. Tulokseksi saatava
T
e
antaa planeetan pintalampotilan ilman
kasvihuoneilmiota
. Se on Maalle noin 255 K eli ?18 °C.
Jos aurinkovakioksi asetetaan Auringon alkuperainen sateilymaara 0,7
Fs
, lampotilaksi tulee 233 K eli ?40 °C, ja kasvihuoneilmiolla 262 K eli ?11 °C.
Kun tunnetaan lisaksi ilmakehan
emissiivisyys
, kasvihuoneilmion vaikutusta pintalampotilaan voidaan arvioida kayttamalla kaavaa:
jossa
T
s
on pintalampotila ja
e
ilmakehan emissiivisyys, joka on maapallolle noin 75 %
[8]
.
Miljardia vuotta sitten
|
Auringon suhteellinen kirkkaus
[5]
|
4,6
|
0,7
|
4,0
|
0,75
|
3,5
|
0,76
|
3,0
|
0,8
|
2,5
|
0,86
|
2,0
|
0,88
|
1,0
|
0,92
|
0,5
|
0,96
|
- ↑
a
b
Ruddiman 2008, s. 45.
- ↑
Syva yksinkertaisuus ? Kaaos, kompleksisuus ja elaman synty, John Gribbin, Tahtitieteellinen yhdistys Ursa 2005, Ursan julkaisuja 95, ISSN 0357-7937,
ISBN 952-5329-41-0
,
ISBN 978-952-5329-41-4
, s. 229.
- ↑
a
b
Planets and Life, Woodruff T. Sullivan III & John A. Baross 2007, s. 93.
- ↑
Sagan, Carl & Mullen, George: Earth and Mars: Evolution of Atmospheres and Surface Temperatures.
Science
, 7.7.1972, 177. vsk, nro 4043, s. 52?56.
doi
:
10.1126/science.177.4043.52
.
Artikkelin verkkoversio
.
(englanniksi)
- ↑
a
b
The Faint Young Sun Problem
ima.umn.edu
.
Arkistoitu
19.5.2006. Viitattu 29. kesakuuta 2007.
(englanniksi)
- ↑
Ueno, Yuichiro & Johnson, Matthew S. & Danielache, Sebastian O., et al.: Geological sulfur isotopes indicate elevated OCS in the Archean atmosphere, solving faint young sun paradox.
PNAS
, 1.9.2009, 106. vsk, nro 35, s. 14784?14789.
doi
:
10.1073/pnas.0903518106
.
Artikkelin verkkoversio
.
(englanniksi)
- ↑
Shaviv, Nir J.: Toward a solution to the early faint Sun paradox: A lower cosmic ray flux from a stronger solar wind.
Journal of Geophysical Research
, 2003, 108. vsk, nro 1437.
doi
:
10.1029/2003JA009997
.
Artikkelin verkkoversio
.
(englanniksi)
- ↑
The Climate Machine: The Greenhouse Effect
atoc.colorado.edu
. Viitattu 29. kesakuuta 2007.
(englanniksi)