Astronom Petrus Martens dari Georgia State University (AS) percaya bahwa Matahari pada zaman dahulu lebih berat daripada hari ini. Hal ini memungkinkan bintang muda untuk bersinar secemerlang saat ini dan menyediakan kondisi yang layak huni di Bumi dan Mars. Sekarang, termasyhur telah menjadi lebih ringan. Penelitian, tersedia dari perpustakaan pracetak elektronik arXiv.org, membahas paradoks matahari muda yang lemah. Kami akan berbicara tentang sejarah kehidupan termasyhur di bawah ini.
Matahari muda muncul sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu sebagai objek deret utama. Menurut teori standar evolusi bintang di zaman kuno, Matahari sekitar 30 persen lebih redup daripada saat ini. Masih menjadi misteri bagaimana, dengan bintang yang begitu lemah, Bumi muda cukup hangat untuk menyediakan permukaannya dengan air cair. Kontradiksi ini disebut paradoks Matahari muda yang lemah.
Paradoks ini juga relevan untuk Mars, di mana lautan dan samudra berisi air cair selama ratusan juta tahun, meskipun Planet Merah menerima sekitar setengah dari jumlah sinar matahari yang diterima Bumi.
Data geologi menunjukkan bahwa air muncul lebih awal di Bumi dan Mars. Masa lalu Matahari dapat dipelajari dengan mengamati bintang lain dari deret utama. Simulasi menunjukkan bahwa bintang tipe spektral G, yang merupakan tempat termasyhur terdekat dengan Bumi, serta objek kelas K dan M, tidak berkembang terlalu cepat, dan zona kelayakhunian di sekitar bintang tersebut secara bertahap bergeser ke luar.
Paradoks Matahari muda yang lemah telah diusulkan untuk diselesaikan dengan beberapa cara. Alasan pemanasan atmosfer planet adalah efek rumah kaca yang kuat dari karbondioksida atau metana, energi panas bumi dari yang awalnya lebih hangat dari hari ini, inti bumi, albedo bagian bawah Bumi pada zaman kuno, kehidupan berkembang di lingkungan dingin di bawah lapisan es setebal 200 meter, bahkan varian dengan konstanta gravitasi variabel.
Mars di zaman kuno (seperti yang dibayangkan oleh senimannya)
Martens percaya bahwa sebagian besar penjelasan ini memiliki kekurangan yang serius. Misalnya, tidak jelas kapan efek rumah kaca harus berhenti, sehingga apa yang terjadi di Venus, yang atmosfernya sangat panas sehingga hampir mustahil untuk hidup di dalamnya, tidak terjadi. Selain itu, tidak ada jejak karbon dioksida yang cukup ditemukan dalam sampel geologi kuno.
Martens percaya bahwa banyak penjelasan tentang paradoks matahari muda hanya memperhitungkan proses yang terjadi di Bumi, bukan di Mars, dan tidak memberikan penjelasan tentang kontradiksi ini untuk sistem planet lain. Dalam hal ini, astronom Amerika memutuskan untuk mengingat hipotesis lama, tetapi tidak populer saat ini, yang menyatakan bahwa Matahari kuno lebih masif daripada saat ini.
Video promosi:
Seorang termasyhur yang termasuk dalam kelas spektral memancarkan lebih banyak energi, semakin berat energinya. Ini berarti bahwa jika pada zaman kuno Matahari pada ukurannya saat ini 30 persen lebih lemah, maka dimungkinkan untuk menghitung seberapa besar bintang yang paling dekat dengan Bumi lebih berat untuk bersinar seperti saat ini.
Sekitar tiga miliar tahun yang lalu, menurut perkiraan ilmuwan, orang termasyhur kehilangan sekitar 0,0000000000075 dari massanya setiap tahun (sekitar tiga persen dari massa awal selama tiga miliar tahun keberadaannya); Saat ini, nilai ini dua kali lipat lebih rendah dan tidak signifikan untuk memperhitungkan perubahan kecerahan bintang. Ilmuwan sampai pada kesimpulan seperti itu, setelah menarik perhatian pada fakta bahwa dari waktu ke waktu Matahari dan sebagian besar bintang ini memperlambat rotasi mereka.
Menurut penulis, hal ini disebabkan oleh hilangnya massa mereka oleh Matahari dan bintang serupa (ketika hukum kekekalan momentum sudut terpenuhi). Sebagai contoh, pendamping besar dari bintang biner 70 Ophiuchus sekitar 1,1 kali lebih ringan dari Matahari, berusia 0,8 miliar tahun, dan menjadi lebih ringan dengan kecepatan 0,000000000003 massa Matahari per tahun. Agar planet lokal memiliki kondisi yang sesuai dengan keberadaan air cair, rezim kehilangan massa seperti itu harus dipertahankan selama sekitar 2,4 miliar tahun.
Gletser penuh purba di Bumi, yang digantikan oleh air yang mencair, Martens menjelaskan dengan cara yang agak membosankan - aktivitas vulkanik, bersama dengan gas rumah kaca yang memasuki atmosfer, serta umpan balik positif.
Matahari
Hilangnya massa mereka oleh Matahari dan tokoh-tokoh serupa di zaman kuno seharusnya dibarengi dengan munculnya angin matahari (bintang) yang stabil dan kuat. Matahari modern tidak menghasilkan emisi materi seperti itu. Tampaknya bintang tersebut tidak memiliki alasan untuk melakukan ini sebelumnya, jadi hipotesis tentang Matahari masif kuno tidak populer. Martens percaya bahwa ini tidak benar: laju massa yang hilang saat ini oleh Matahari tidak cukup untuk melambat dari empat hari menjadi lima hari menjadi 26 hari saat ini.
Sudut pandang Martens tidak menjelaskan bagaimana kehidupan harus dilestarikan di planet yang disinari oleh angin bintang yang kuat. Sementara itu, penjelasan tentang paradoks Matahari muda berdasarkan efek rumah kaca tidak kehilangan relevansinya, bahkan seiring berjalannya waktu, teori-teori ini semakin bertambah.
Misalnya, tidak hanya gunung berapi, tetapi juga asteroid bisa ikut mengisi atmosfer bumi dengan karbondioksida dan metana. Jadi, para ilmuwan telah menciptakan model pelepasan gas baru di Bumi, yang menunjukkan kekuatan yang cukup dari efek rumah kaca untuk keberadaan lautan cair pada tahap awal perkembangan planet, dalam kondisi cahaya redup. Tidak seperti penelitian sebelumnya, yang juga menawarkan penjelasan yang mungkin untuk keberadaan air cair di Bumi purba menggunakan degassing vulkanik (pelepasan gas rumah kaca ke atmosfer selama letusan gunung berapi), penelitian baru memperhitungkan pemboman aktif planet oleh asteroid.
Dengan diameter mencapai seratus kilometer, benda langit ini, ketika jatuh ke bumi, menyebabkan mencairnya batuan dalam jumlah besar, menciptakan danau lava yang sangat besar. Saat mendingin, mereka melepaskan cukup banyak karbon dioksida dan dengan demikian memanaskan atmosfer. Pemboman planet, menurut para ilmuwan, menyebabkan pelepasan belerang dari perutnya, yang diperlukan untuk pembentukan kehidupan organik.
