Отпечатки древних капель дождя указывают на высокое содержание парниковых газов в атмосфере ранней Земли

Исследователи из Вашингтонского университета, используя отпечатки окаменелых капель дождя возрастом 2,7 миллиарда лет, определили, что в ту эпоху атмосферное давление было не более чем в два раза выше современного. Это свидетельствует в пользу того, что высокие температуры, необходимые для существования жидкой воды на молодой Земле при более тусклом Солнце, поддерживались в первую очередь высокой концентрацией парниковых газов, а не значительной толщиной атмосферы. Результаты работы, опубликованные 28 марта в журнале Nature, важны для понимания условий обитаемости на экзопланетах.

В первые миллиарды лет истории Земли Солнце светило на 30% слабее, что теоретически должно было привести к глобальному оледенению. Однако геологические данные указывают на наличие рек и океанов. Чтобы объяснить это противоречие, ученые выдвигали гипотезы о более плотной атмосфере или высоком уровне парниковых газов. Новое исследование позволило проверить эти предположения, измерив пределы атмосферного давления в архее. Поскольку размер отпечатков капель зависит от их скорости и плотности воздуха, сравнение древних следов в вулканическом пепле Южной Африки с экспериментальными отпечатками в современном пепле позволило сделать выводы о составе древней атмосферы.

«Поскольку Солнце тогда было гораздо тусклее, при современной атмосфере Земля должна была быть покрыта льдом», — пояснил ведущий автор Санжой Сом, проводивший исследование в рамках докторской диссертации. Ученые установили, что наиболее вероятной причиной теплого климата был парниковый эффект, а не явление «уширения давлением» в сверхплотной атмосфере. Это открывает новые перспективы для поиска жизни на других планетах, поскольку ранняя Земля с ее микробной жизнью служит важной моделью для сравнения с экзопланетами.