Solen är därför vi är här. Det är också varför marsianer eller venusianer inte är det.

När solen bara var ett barn för fyra miljarder år sedan, det gick igenom våldsamma utbrott av intensiv strålning, spyr brännande, högenergimoln och partiklar över solsystemet. Dessa växtvärk hjälpte till att skapa liv på den tidiga jorden genom att antända kemiska reaktioner som höll jorden varm och våt. Än, dessa solutbrott kan också ha förhindrat liv från att dyka upp i andra världar genom att ta bort dem från atmosfärer och slänga närande kemikalier.

Hur destruktiva dessa urutbrott var för andra världar skulle ha berott på hur snabbt babysolen roterade runt sin axel. Ju snabbare solen vände, desto snabbare skulle det ha förstört förutsättningarna för beboelighet.

Denna kritiska del av solens historia, fastän, har förvirrat vetenskapsmän, sa Prabal Saxena, en astrofysiker vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Saxena studerar hur rymdväder, variationerna i solaktivitet och andra strålningsförhållanden i rymden, interagerar med planeternas och månarnas ytor.

Nu, han och andra forskare inser att månen, dit NASA kommer att skicka astronauter till 2024, innehåller ledtrådar till solens gamla mysterier, som är avgörande för att förstå livets utveckling.

"Vi visste inte hur solen såg ut under sina första miljarder år, och det är superviktigt eftersom det troligen förändrade hur Venus atmosfär utvecklades och hur snabbt den tappade vatten. Det förändrade förmodligen också hur snabbt Mars förlorade sin atmosfär, och det förändrade jordens atmosfäriska kemi, sa Saxena.

Sun-Moon ConnectionSaxena snubblade in i att undersöka den tidiga solens rotationsmysterium medan han övervägde ett till synes orelaterade mysterium:Varför, när månen och jorden är gjorda av i stort sett samma sak, finns det betydligt mindre natrium och kalium i månregolit, eller månjord, än i jordens jord?

Den här frågan, för, avslöjat genom analyser av Apollo-erans månprover och månmeteoriter som hittats på jorden, har förbryllat forskare i årtionden – och det har utmanat den ledande teorin om hur månen bildades.

Vår naturliga satellit tog form, teorin går, när ett föremål i storleken Mars slog in i jorden för cirka 4,5 miljarder år sedan. Kraften från denna krasch skickade material ut i omloppsbana, där de smälte samman till månen.

"Jorden och månen skulle ha bildats med liknande material, så frågan är, varför var månen utarmad på dessa element?" sa Rosemary Killen, en planetforskare vid NASA Goddard som forskar om rymdvädrets inverkan på planetariska atmosfärer och exosfärer.

De två forskarna misstänkte att den ena stora frågan informerade den andra - att solens historia är begravd i månskorpan.

Killens tidigare arbete lade grunden för lagets utredning. Under 2012, hon hjälpte till att simulera effekten av solaktiviteten på mängden natrium och kalium som antingen levereras till månens yta eller slås av av en ström av laddade partiklar från solen, känd som solvinden, eller av kraftfulla utbrott som kallas koronala massutkastningar.

Saxena inkorporerade det matematiska förhållandet mellan en stjärnas rotationshastighet och dess utblossningsaktivitet. Denna insikt härleddes av forskare som studerade aktiviteten hos tusentals stjärnor som upptäcktes av NASA:s rymdteleskop Kepler:Ju snabbare en stjärna snurrar, de hittade, desto våldsammare utstötningar. "När du lär dig om andra stjärnor och planeter, speciellt stjärnor som vår sol, du börjar få en större bild av hur solen utvecklades över tiden, sa Saxena.

Använda sofistikerade datormodeller, Saxena, Killen och kollegor tror att de äntligen kan ha löst båda mysterierna. Deras datorsimuleringar, som de beskrev den 3 maj i The Astrofysiska tidskriftsbrev , visa att den tidiga solen roterade långsammare än 50 % av babystjärnorna. Enligt deras uppskattningar, inom sina första miljarder år, solen tog minst 9 till 10 dagar att fullborda en rotation.

De bestämde detta genom att simulera utvecklingen av vårt solsystem under en långsam, medium, och sedan en snabbt roterande stjärna. Och de fann att bara en version - den långsamt roterande stjärnan - kunde spränga rätt mängd laddade partiklar in i månens yta för att slå ut tillräckligt med natrium och kalium i rymden över tiden för att lämna de mängder vi ser i månstenar idag.

"Rymdens väder var förmodligen en av de största influenserna för hur alla planeter i solsystemet utvecklades, Saxena sa, "så alla studier av planeternas beboelighet måste överväga det."

Livet under den tidiga solen Den tidiga solens rotationshastighet är delvis ansvarig för livet på jorden. Men för Venus och Mars – båda steniga planeter som liknar jorden – kan det ha uteslutit det. (kvicksilver, den steniga planeten som ligger närmast solen, har aldrig haft en chans.)

Jordens atmosfär var en gång väldigt olik den syredominerade vi hittar idag. När jorden bildades för 4,6 miljarder år sedan, ett tunt hölje av väte och helium klamrade sig fast vid vår smälta planet. Men utbrott från den unga solen tog bort det ursprungliga diset inom 200 miljoner år.

När jordskorpan stelnade, vulkaner hostade gradvis upp en ny atmosfär, fylla luften med koldioxid, vatten, och kväve. Under de kommande miljarderna åren, det tidigaste bakterielivet konsumerade den koldioxiden och, i utbyte, släppte ut metan och syre i atmosfären. Jorden utvecklade också ett magnetfält, som hjälpte till att skydda den från solen, låter vår atmosfär omvandlas till den syre- och kväverika luft vi andas idag.

"Vi hade turen att jordens atmosfär överlevde de hemska tiderna, sa Vladimir Airapetian, en senior Goddard-heliofysiker och astrobiolog som studerar hur rymdväder påverkar jordens planets beboelighet. Airapetian arbetade med Saxena och Killen på den tidiga Sun-studien.

Hade vår sol varit en snabb rotator, det skulle ha brutit ut med superbloss 10 gånger starkare än någon annan i nedtecknad historia, minst 10 gånger om dagen. Inte ens jordens magnetfält skulle ha varit tillräckligt för att skydda det. Solens explosioner skulle ha decimerat atmosfären, minska lufttrycket så mycket att jorden inte skulle behålla flytande vatten. "Det kunde ha varit en mycket tuffare miljö, " konstaterade Saxena.

Men solen roterade i en idealisk takt för jorden, som trivdes under den tidiga stjärnan. Venus och Mars hade inte så tur. Venus var en gång täckt av vattenhav och kan ha varit beboelig. Men på grund av många faktorer, inklusive solaktivitet och avsaknaden av ett internt genererat magnetfält, Venus förlorade sitt väte - en kritisk komponent i vatten. Som ett resultat, dess hav förångades under de första 600 miljoner åren, enligt uppskattningar. Planetens atmosfär blev tjock av koldioxid, en tung molekyl som är svårare att blåsa bort. Dessa krafter ledde till en skenande växthuseffekt som håller Venus en fräsande temperatur på 864 grader Fahrenheit (462 grader Celsius), alldeles för varmt för livet.

Mars, längre från solen än jorden är, verkar vara säkrare från stjärnutbrott. Än, den hade mindre skydd än jorden. Delvis på grund av den röda planetens svaga magnetfält och låga gravitation, den tidiga solen kunde gradvis blåsa bort sin luft och vatten. För cirka 3,7 miljarder år sedan, Marsatmosfären hade blivit så tunn att flytande vatten omedelbart avdunstade i rymden. (Vatten finns fortfarande på planeten, frusna i polarlocken och i jorden.)

Efter att ha påverkat förloppet för liv (eller brist på sådant) på de inre planeterna, den åldrande solen saktade gradvis ner sin takt och fortsätter att göra det. I dag, den snurrar en gång var 27:e dag, tre gånger långsammare än den gjorde i sin linda. Den långsammare spinn gör den mycket mindre aktiv, även om solen fortfarande har våldsamma utbrott ibland.

Utforska månen, Vittne till solsystemets evolution För att lära dig om den tidiga solen, Saxena sa, du behöver inte se längre än till månen, en av de mest välbevarade artefakterna från det unga solsystemet.

"Anledningen till att månen blir en riktigt användbar kalibrator och fönster in i det förflutna är att den inte har någon irriterande atmosfär och ingen plattektonik som återuppstår i jordskorpan, " sa han. "Så som ett resultat, du kan säga, 'Hallå, om solpartiklar eller något annat träffar den, Månens jord borde visa bevis på det."

Apolloprover och månmeteoriter är en utmärkt utgångspunkt för att undersöka det tidiga solsystemet, men de är bara små bitar i ett stort och mystiskt pussel. Proverna är från ett litet område nära månens ekvator, och forskare kan inte säga med fullständig säkerhet var på månen meteoriterna kom ifrån, vilket gör det svårt att placera dem i geologiska sammanhang.

Eftersom Sydpolen är hem för de permanent skuggade kratrarna där vi förväntar oss att hitta det bäst bevarade materialet på månen, inklusive fruset vatten, NASA siktar på att skicka en mänsklig expedition till regionen senast 2024.

Om astronauter kan få prover på månens jord från månens sydligaste region, det kan ge fler fysiska bevis på barnets sols rotationshastighet, sa Airapetian, som misstänker att solpartiklar skulle ha avböjts av månens dåvarande magnetfält för 4 miljarder år sedan och deponerats vid polerna:"Så du skulle förvänta dig - även om vi aldrig har tittat på det - att kemin i den delen av månen, den som är utsatt för den unga solen, skulle vara mycket mer förändrade än ekvatorialregionerna. Så det finns mycket vetenskap att göra där."