Modeli Sunčeve evolucije pokazuju da je bilo čak 30 posto manje blistavo tijekom Zemljine rane povijesti nego što je to sada slučaj. Nova studija i pogled na Saturnov mjesec Titan pružili su tragove o tome kako je Sunce ranu Zemlju moglo dovoljno zagrijati. Znanstvenici kažu da je gusta organska maglica koja je zaronila ranu Zemlju prije nekoliko milijardi godina možda bila slična magli koja pokriva Titan, a zaštitila bi nastali život na planeti od štetnih učinaka ultraljubičastog zračenja, dok bi zagrijavala i planetu.
Eric Wolf sa Sveučilišta Colorado-Boulder i njegov tim vjeruju da se organska izmaglica sastojala prije svega od metana i dušičnih kemijskih nusprodukata stvorenih reakcijama sa svjetlošću. Ako bi se čestice skupile u veće, složenije strukture, raspored poznat kao distribucija fraktalne veličine, tada bi i najmanje čestice djelovale na kratkotalasno zračenje, dok bi veće strukture napravljene od manjih čestica utjecale na veće valne duljine. Ne samo da bi izmaglica zaštitila ranu Zemlju od UV svjetla, već bi se omogućila i stvaranja plinova poput amonijaka, uzrokujući zagrijavanje staklenika, a možda i pomoglo da se spriječi zamrzavanje planeta.
Ostali istraživači, uključujući Carl Sagan, predložili su moguća rješenja za ovaj paradoks „Rano slabašno sunce“, koji je uglavnom uključivao atmosferu sa snažnim stakleničkim plinovima koji su mogli pomoći izoliranju Zemlje. No, iako bi ti plinovi blokirali zračenje, to ne bi ugrijalo Zemlju dovoljno da se formira.
"Budući da klimatski modeli rano pokazuju da Zemlju nije mogao ugrijati atmosferski ugljični dioksid sam zbog svojih niskih razina, drugi staklenički plinovi moraju biti uključeni", rekao je Wolf. "Mislimo da je najlogičnije objašnjenje metan koji se možda već u ranom životu ubacio u atmosferu koja ga je metabolizirala."
Laboratorijske simulacije pomogle su istraživačima da zaključe da je Zemljina maglica vjerovatno sastavljena od nepravilnih "lanaca" skupljenih čestica većih geometrijskih veličina, sličnih obliku aerosola za koji se vjeruje da naseljava Titanu gustu atmosferu. Dolazak svemirske letjelice Cassini na Saturn 2004. godine omogućio je znanstvenicima proučavanje Titana, jedinog mjeseca u Sunčevom sustavu s gustom atmosferom i tekućinom na površini.
Tijekom arhejskog razdoblja nije bilo ozonskog omotača u Zemljinoj atmosferi koji bi zaštitio život na planeti, rekao je Wolf. "Otpornost metana pod UV zaštitom nad ranom Zemljom za koju pretpostavljamo da ne samo da bi zaštitila Zemljinu površinu, već bi zaštitila atmosferske plinove ispod nje - uključujući snažni staklenički plin, amonijak - koji bi igrali značajnu ulogu u očuvanju rane Zemlje zagrijati.”
Istraživači su procijenili da se u atmosferi rane Zemlje u tom razdoblju godišnje proizvede oko 100 milijuna tona magle. "Da je to slučaj, rana atmosfera Zemlje doslovno bi kapljela organski materijal u oceane, pružajući manu s neba za najraniji život da bi se održao", rekao je član tima Brian Toon, također iz CU-Boulder.
"Metan je ključan za pokretanje ovog klimatskog modela, tako da je jedan od naših ciljeva sada utvrditi gdje je i kako nastao", rekao je Toon. Ako najstariji organizmi na Zemlji nisu proizveli metan, on je možda nastao ispuštanjem plinova tijekom vulkanskih erupcija, bilo prije ili nakon što je život prvi put nastao - hipoteza koja će zahtijevati daljnje proučavanje.
Ova nova studija vjerojatno će ponovno zapaliti interes za kontroverzni eksperiment znanstvenika Stanleyja Millera i Harolda Ureyja 1950-ih u kojem su metan, amonijak, dušik i voda bili kombinirani u epruveti. Nakon što su Miller i Urey prolazili električnom strujom kroz smjesu kako bi simulirali učinke munje ili moćnog UV zračenja, rezultat je bio stvaranje malog bazena aminokiselina - građevnih blokova života.
„Još imamo puno istraživanja kako bismo poboljšali novi prikaz rane Zemlje“, rekao je Wolf. "Ali mislimo da ovaj rad rješava niz problema povezanih s maglom koja je postojala tijekom rane Zemlje i vjerojatno je igrala ulogu u pokretanju ili barem potpori najranijem životu planete."
Izvori: CU-Boulder, Science
