Парниковый эффект, который спас мир

Когда планета Земля только остывала после своего пламенного возникновения, Солнце было еще молодым и тусклым.

Настолько тусклым, что не могло предохранить своим теплом океаны на Земле от замерзания. Но, к счастью для зарождения жизни, вода на нашей молодой планете осталась жидкой. На протяжении лет ученые спорили — что могло сдерживать достаточно тепла, чтобы не дать океанам замерзнуть?

Сейчас команда исследователей из Института Технологии Токио и кафедры химии Копенгагенского университета извлекли объяснение из-под древних скал, как сообщается в издании PNAS (официальный журнал Академии Наук США) за эту неделю.

Идеальный парниковый газ 

«Молодое солнце было примерно на 30 процентов слабее, чем сейчас, и единственная причина, по которой Земля не замерзла — это помощь парникового газа,» — объясняет адъюнкт-профессор Мэтью С. Джонсон из кафедры химии. И он нашел наиболее вероятного кандидата на роль архейского «атмосферного одеяла». Это Карбонил Сульфид — продукт сульфура (серы), изверженного во время эпохи вулканической активности.

«Карбонил сульфид был и является до сих пор идеальным парниковым газом. Намного лучше, чем диоксид Карбона (углекислый газ). По нашим оценкам, слой карбонил сульфида, не давая теплу покинуть Землю, обеспечил около 30% дополнительной энергии для поверхности планеты. Это компенсировало недостаток тепла от Солнца, — „говорит профессор Джонсон.

Странное распределение

Чтобы узнать, что могло помочь тусклому Солнцу согреть раннюю Землю, профессор Джонсон и его коллеги из Токио изучили ряд изотопов серы в древних скалах. И то, что они обнаружили, выглядело странно: смесь изотопов, которая не могла образоваться в результате геологических процессов.

На самом деле в скалистой коре Земли не существует процесса, который мог бы объяснить такое распределение изотопов. Для этого что-то должно было произойти в атмосфере, “ — говорит Джонсон. Вопрос только — что именно? Тщательное экспериментирование помогло ученым найти вероятный атмосферный процесс. Облучая диоксид серы солнечным светом с разной длиной волны, они заметили, что свет, проходя сквозь карбонил сульфид, давал длину волны, которая и приводила к созданию необычной смеси изотопов.

Защита карбонил диоксидом — действительно довольно очевидная причина сохранения Земли теплой, стоит только подумать об этом. Но пока мы не посмотрели, никто не замечал этого,“ — говорит профессор Джонсон и продолжает.

То, что мы нашли — настоящий аналог современного озонового слоя. Слоя, который защищает от ультрафиолетовой радиации. Но в отличие от озона, карбонил сульфид также сохранял планету теплой. Единственная проблема в том, что Земля все же не смогла остаться теплой“.

Появление жизни привело к ледниковому периоду

Когда на Земле возникла жизнь, живые формы начали производить постоянно возрастающее количество кислорода. Поскольку атмосфера стремительно окислялась, сера, изверженная вулканами, уже не могла превращаться в карбонил сульфид. Вместо этого она преобразовывалась в сульфатные аэрозоли — сильный охладитель климата. Джонсон и его коллеги создали компьютерную модель доисторической атмосферы. И модели в совокупности с лабораторными экспериментами позволяют предположить, что падение уровня карбонил сульфида и повышение — сульфатных аэрозолей, происходящие одновременно, вполне могли быть причиной образования слоя снега по всей планете. Это был планетарный ледниковый период, предположительно начавшийся в конце Архейской эры 2500 миллионов лет назад.

Последствия открытия Джонсона тревожны: «Наши исследования показали, что распространение и сочетание атмосферных газов перевели планету из теплого, удобного для жизни состояния в состояние мирового оледенения, продлившегося миллионы лет. Я не могу придумать лучшей причины быть крайне осторожными с объемами парникового газа, выбрасываемого в атмосферу“.

28.12.2009


Подписаться в Telegram



Экология

NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата

Виноград, выращиваемый для производства в...

Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии

Исследователи из Токийского столичного ун...

Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике
Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике

Арктика, ледяная корона Земли, переживает клим...

EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении
EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении

Изменение климата может представлять большую о...

Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных
Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных

Прибрежные леса в Японии преимущественно ...

PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата
PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата

Центральные особенности эволюции человека могу...

Ртуть в тропиках — скрытая опасность
Ртуть в тропиках — скрытая опасность

Неоново-зеленые капюшоны, бирюзовые брюшки, на...

Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов
Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов

Бразильские исследователи протестировали фоток...

Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды
Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды

В ходе исследования, которое может улучшить пр...

Ученые выяснили, как получить менее липкий лед
Ученые выяснили, как получить менее липкий лед

Готовясь к зиме многие американцы столкну...

Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны
Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны

Международная группа ученых предостерегла от&n...

Science: Открытие белков-диригентов позволит вывести неприхотливые культуры
Science: Открытие белков-диригентов позволит вывести неприхотливые культуры

Исследователи обнаружили белок, который уплотн...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса