为什么地球早期不会被冷冻？ _地球

为什么地球早期不会被冷冻
据美国太空网报道，地球初期，我们的太阳系不同于现在,那时太阳非常年轻，太阳光线强度十分微弱，提供给地球的热流量很少，然而，即便如此，地球表面依然不会冰冻。
【为什么地球早期不会被冷冻？】多年以来，科学家就“微弱的年轻太阳问题” （faint young sun problem）提出许多理论学说。大多数理论是依据早期地球一定存在大量的二氧化碳、甲烷等导致温室效应的气体。据德国一支科研小组的研究结果显示，依据大气中二氧化碳的地质迹象似乎表明其含量不足以保持地球表面不冰冻。然而，最新研究成果可能为该问题提供新的答案。
根据地球地质记录显示，37亿年前（地球已形成45亿年），液态形式的水存在于地球表面，这意味着37亿年前，地球初期的平均温度一定高于结冰温度，目前科学家还不能确定那时地球的温度到底是多少，但是普遍认为早期地球大部分无冰冻。
然而，通过观察宇宙中不同年龄的类太阳恒星，天文学家认为37亿年前太阳的发光强度要比现在的强度弱。如果地球早期大气层与现在大气层相同，那么不会有充足的阳光给地球提供足够的热量。但是，直到20亿年前，地球才达到冰冻的温度。
就有关“年轻的太阳光线微弱”这一问题，科学家给出的许多答案中涉及阻止早期地球冰冻的温室效应的程度。事实上，许多科学家认为导致地球温室效应的气体，如二氧化碳、甲烷、乙烷和氨，在地球早期这些气体含量比我们今天所知道的含量要高得多，然而，在地球早期是否这些气体都存在于地球大气中，科学家尚不能完全确定。
德国科学研究小组的研究发现引起科学界重新思考二氧化碳在保持地球早期温度所具有的巨大作用。他们应用一种新的早期地球大气模式，获得最新信息，其中包括如何吸收辐射造成地球升温，该研究也包括地表反照率和大气湿度的重要参数。
科学家也利用这种新模式来检测地球历史中各个有趣的历史时刻，例如发生在38亿年前时常发生小行星碰撞时期的结束，这就是著名的晚期重型轰击，和29亿年前地球上最早的光合放氧生物蓝藻首次出现迹象，蓝藻对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作用，以及20亿年前首次氧化事件。
模拟试验表明防止早期地球表面冰冻所需的二氧化碳含量比之前所认为的数量要相对地少。事实上，二氧化碳含量比以往得出的研究数据要少10倍。
试验表明，在太古代晚期和原生代早期，仅2.9毫克二氧化碳的局部压力就可以满足地球不冰冻的温度要求，该研究结果与以往的研究相反，却与当前的地质数据一致。此时，关于“年轻太阳微弱”问题也迎刃而解。
该研究结果有助于我们理解二氧化碳对地球整体温度的作用。现在，地球大气中二氧化碳含量正逐步增加，主要是受人类活动的影响。二氧化碳增加是全球气候变化最重要的原因之一。了解二氧化碳对地球古代气候的影响及作用，可以为科学家研究未来地球气候和全世界生物圈发展变化提供线索和启发。
作者：馨雨
来源：腾讯科技