• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Extrem växthuseffekt värmde upp den unga jorden

    Upphovsrätt:Pixabay/CC0 Public Domain

    Mycket hög atmosfärisk CO 2 nivåer kan förklara de höga temperaturerna på den fortfarande unga jorden för tre till fyra miljarder år sedan. Just då, vår sol lyste med bara 70 till 80 procent av sin nuvarande intensitet. Ändå, klimatet på den unga jorden var uppenbarligen ganska varmt eftersom det knappt fanns någon isis. Detta fenomen är känt som "paradoxen för den unga svaga solen." Utan en effektiv växthusgas, den unga jorden skulle ha frusit till en isklump. Om CO 2 , metan, eller en helt annan växthusgas som värms upp planeten Jorden är en debattfråga bland forskare.

    Ny forskning av Dr. Daniel Herwartz vid Kölnuniversitetet, Professor Dr Andreas Pack vid universitetet i Göttingen, och professor Dr Thorsten Nagel vid universitetet i Aarhus (Danmark) föreslår nu att hög CO 2 nivåer är en trolig förklaring. Detta skulle också lösa ett annat geovetenskapligt problem:havstemperaturerna som tydligen var för höga. Artikeln "A CO 2 växthuset värmde den tidiga jorden effektivt och minskade havsvattnet 18 O/ 16 O innan plättektoniken börjar "visas i Förfaranden från National Academy of Sciences .

    En mycket omdiskuterad fråga inom jordvetenskap rör temperaturen i de tidiga haven. Det finns bevis för att de var väldigt heta. Mätningar av syreisotoper på mycket gamla kalksten eller kiselhaltiga bergarter, som fungerar som geotermometrar, indikerar havsvattentemperaturer över 70 ° C. Lägre temperaturer hade bara varit möjliga om havsvattnet hade ändrat sin syreisotopkomposition. Dock, detta ansågs länge vara osannolikt.

    Modeller från den nya studien visar att hög CO 2 nivåer i atmosfären kan ge en förklaring, eftersom de också skulle ha orsakat en förändring av havets sammansättning. "Högt CO 2 nivåer skulle alltså förklara två fenomen samtidigt:för det första, det varma klimatet på jorden, och andra, varför geotermometrar verkar visa varmt havsvatten. Med hänsyn till havsvattnets olika syreisotopförhållande, vi skulle komma fram till temperaturer närmare 40 ° C, "sade Daniel Herwartz från universitetet i Köln. Det kan tänkas att det också fanns mycket metan i atmosfären. Men det hade inte haft någon effekt på havets sammansättning. Således, det skulle inte förklara varför syregeotermometern indikerar för höga temperaturer. "Båda fenomenen kan bara förklaras av höga halter av CO 2 , "Tillade Herwartz. Författarna uppskattar den totala mängden CO 2 att ha uppgått till ungefär en bar. Det vore som om hela dagens atmosfär bestod av CO 2 .

    "I dag, CO 2 är bara en spårgas i atmosfären. Jämfört med det, en bar låter som en absurd stor mängd. Dock, tittar på vår systerplanet Venus med dess cirka 90 bar CO 2 sätter saker i perspektiv, "förklarade Andreas Pack från universitetet i Göttingen. På jorden, CO 2 togs så småningom bort från atmosfären och havet och lagrades i form av kol, olja, gas, och svarta skiffer samt i kalksten. Dessa kolreservoarer finns huvudsakligen på kontinenterna. Dock, den unga jorden var till stor del täckt av hav och det fanns knappt några kontinenter, så lagringskapaciteten för kol var begränsad. "Det förklarar också det enorma CO 2 nivåer av den unga jorden ur dagens perspektiv. Trots allt, för ungefär tre miljarder år sedan, plattektonik och utvecklingen av landmassor där kol kunde lagras under en lång tid var bara att ta fart, "förklarade Thorsten Nagel från Aarhus universitet.

    För kolcykeln, början av platttektonik förändrade allt. Stora landmassor med berg gav snabbare silikatvittring, som konverterade CO 2 till kalksten. Dessutom, kol blev effektivt fångat i jordens mantel när oceaniska plattor subdugerades. Platttektonik orsakade således CO 2 innehållet i atmosfären sjunker kraftigt. Upprepade istider visar att det blev betydligt kallare på jorden. "Tidigare studier hade redan visat att kalksteninnehållet i gamla basalter pekar på en kraftig minskning av atmosfärisk CO 2 nivåer. Detta passar bra med en ökning av syreisotoper samtidigt. Allt tyder på att den atmosfäriska CO 2 innehållet sjönk snabbt efter att plåttektonik började, "Daniel Herwartz avslutade. Men i detta sammanhang avser 'snabbt' flera hundra miljoner år.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com