Güneş’in evrim modelleri, Dünya’nın erken tarihi boyunca şimdiye göre yüzde 30 daha az aydınlık olduğunu gösteriyor. Yeni bir çalışma ve Satürn'ün uydusu Titan'a bir bakış, Güneş'in erken Dünya'yı nasıl yeterince sıcak tutabileceğine dair ipuçları verdi. Bilim adamları, birkaç milyar yıl önce Dünya'nın erken saatlerinde örtülen kalın bir organik pusun Titan'ı kapsayan pus ile benzer olabileceğini ve gezegeni ısıtırken gezegende ortaya çıkan hayatı ultraviyole radyasyonun zararlı etkilerinden koruyacağını söylüyorlar.
Colorado-Boulder Üniversitesi'nden Eric Wolf ve ekibi, organik pusun öncelikle ışıkla reaksiyonların yarattığı metan ve azot kimyasal yan ürünlerinden oluştuğuna inanıyor. Parçacıklar, fraktal boyut dağılımı olarak bilinen bir düzenleme olan daha büyük, karmaşık yapılarda toplanırsa, en küçük parçacıklar kısa dalga radyasyonu ile etkileşime girerken, daha küçük parçacıklardan yapılan daha büyük yapılar daha uzun dalga boylarını etkileyecektir. Pus, erken Dünya'yı UV ışığından korumakla kalmaz, aynı zamanda amonyak gibi gazların birikmesine izin verir, sera ısınmasına neden olur ve belki de gezegenin donmasını önlemeye yardımcı olur.
Carl Sagan da dahil olmak üzere diğer araştırmacılar, genellikle Dünya'nın yalıtılmasına yardımcı olabilecek güçlü sera gazlarına sahip atmosferleri içeren bu “Erken Hafif Güneş” paradoksuna olası çözümler önerdiler. Ancak bu gazlar radyasyonu engelleyecek olsa da, yaşamın oluşması için Dünya'yı yeterince ısıtmazdı.
Wolf, “İklim modelleri erken Dünya'nın düşük seviyelerinden dolayı yalnızca atmosferik karbondioksit tarafından ısıtılamayacağını gösterdiğinden, diğer sera gazlarının dahil edilmesi gerekiyor” dedi. “En mantıklı açıklamanın, onu metabolize eden erken yaşamla atmosfere pompalanmış olabilecek metan olduğunu düşünüyoruz.”
Laboratuvar simülasyonları, araştırmacıların Dünya sisinin, Titan’ın kalın atmosferini doldurduğuna inanılan aerosollerin şekline benzer şekilde, daha büyük geometrik boyutlara sahip düzensiz parçacıkların düzensiz “zincirlerinden” oluştuğuna karar vermesine yardımcı oldu. Cassini uzay aracının 2004'te Satürn'e gelişi, bilim adamlarının güneş sisteminde hem yoğun bir atmosfere hem de yüzeyinde sıvı bulunan tek ay olan Titan'ı incelemesine izin verdi.
Wolf döneminde, Archean döneminde Dünya atmosferinde yaşamı korumak için ozon tabakası yoktu. “Erken Dünya üzerindeki UV koruyucu metan pusluğu sadece Dünya yüzeyini korumakla kalmayıp aynı zamanda erken Dünya'yı korumada önemli bir rol oynayacak olan güçlü sera gazı, amonyak da dahil olmak üzere altındaki atmosfer gazlarını koruyacağını öneriyoruz. Ilık, hafif sıcak."
Araştırmacılar, bu dönemde Dünya'nın ilk atmosferinde yılda yaklaşık 100 milyon ton pus üretildiğini tahmin ediyorlardı. CU-Boulder'dan da ekip üyesi Brian Toon, “Durum böyleyse, erken bir Dünya atmosferi kelimenin tam anlamıyla okyanuslara organik malzeme damlatacak ve en erken yaşamın cennetten manna sağlamasını sağlayacaktı” dedi.
Toon, “Metan, bu iklim modelini çalıştırmanın anahtarıdır, bu nedenle hedeflerimizden biri, nereden ve nasıl kaynaklandığını tespit etmektir. Dünyanın en eski organizmaları metan üretmediyse, yaşamdan önce veya sonra volkanik patlamalar sırasında gazların salınmasıyla ortaya çıkmış olabilir - daha fazla çalışma gerektiren bir hipotez.
Bu yeni çalışma, metan, amonyak, azot ve suyun bir test tüpünde birleştirildiği 1950'lerde bilim adamları Stanley Miller ve Harold Urey tarafından tartışmalı bir deneye olan ilgiyi yeniden ateşleyecektir. Miller ve Urey, yıldırım veya güçlü UV radyasyonunun etkilerini taklit etmek için karışımdan bir elektrik akımı geçirdikten sonra, sonuç, yaşamın yapı taşları olan küçük bir amino asit havuzunun yaratılmasıydı.
Wolf, “Yeni erken Dünya görüşümüzü düzeltmek için hala yapacak çok araştırmamız var” dedi. “Ancak bu yazının, erken Dünya'da var olan ve muhtemelen gezegendeki en erken yaşamı tetiklemede veya en azından desteklemede rol oynayan bir takım problemleri çözdüğünü düşünüyoruz.”
Kaynaklar: CU-Boulder, Bilim
