Экология Несколько миллиардов лет назад солнечный свет на Земле был на 30 процентов более тусклым, чем сегодня, что говорит о том, что Солнце давало меньше тепла. Теоретически это должно было заковать нашу планету в корку льда, однако геологические факты говорят о том, что на поверхности Земли были и реки, и океаны, и даже шел дождь в период от 2 до 4 миллиардов лет назад.
Ученые предполагают, что температуры, которые были достаточно высоки, чтобы держать воду в жидком состоянии, явились результатом более плотной атмосферы, высокого содержания газов, вызывающих парниковый эффект, либо комбинацией этих двух факторов.
Ученые из Вашингтонского Университета изучили окаменелые отпечатки капель дождя в Южной Африке, который имел место около 2,7 миллиардов лет назад, для того, чтобы определить атмосферное давление того времени. Они выяснили, что большое количество парниковых газов, вероятнее всего, вызвало повышение температуры.
"Так как Солнце тогда светило намного слабее, то Земля должна была бы покрыться льдом, если бы атмосфера была такой же, как сегодня", - сказал автор исследований Сэнджой Сом (Sanjoy Som), ученый Исследовательского центра им. Эймса НАСА, который является автором исследований.
Если знать атмосферное давление в определенный период времени, это может помочь ученым более детально понять природу атмосферы в то время. Отпечатки капель дождя были оставлены на древнем вулканическом пепле, который позже окаменел.
Например, значительно высокое давление необходимо для такого феномена, при котором существующие парниковые газы поглощают больше радиации и нагревают планету.
Точные изменения атмосферного давления начались только после изобретения барометра в 1644 году. Новые исследования позволяют ученым определять границы древнего давления, сравнивая отпечатки современных дождевых капель с отпечатками дождя, который выпал в то время, когда не было растений и животных, однако на Земле уже водились микробы.
Размеры отпечатков дождевых капель зависят от скорости дождя, атмосферного давления и состава материала, на который попадают капли. Предыдущие исследования показали, что дождевые капли на оставляют на поверхности Земли отпечатки более 0,6 сантиметров в диаметре. Это самые крупные капли, которые могли бы оставить отпечатки.
Такие крупные капли дождя в современной атмосфере падают со скоростью 9 метров в секунду, но если древняя атмосфера была плотнее, это скорость должна была быть ниже, а максимальный размер отпечатков был бы меньше.
Сравнив отпечатки, ученые обнаружили, что если самые крупные следы сформировались благодаря самым крупным каплям, то атмосферное давление 2,7 миллиардов лет назад должно было быть не более, чем в 2 раза больше, чем сегодня.
Но крупные дождевые капли выпадали достаточно редко. Поэтому очень вероятно, что давление было таким же, как сегодня, или даже ниже. Это могло бы накопить парниковые газы в атмосфере, что объясняло бы то, что земля нагрелась.
Это исследование может быть очень важным для ученых, занимающихся поиском жизни на других планетах, расположенных вне Солнечной системы, которые называются экзопланетами. 2,7 миллиарда лет над Земля выглядела совершенно не так, как сегодня, хотя являлась домом для множества самых разнообразных микробов.
