В момент формирования Земли (около четырех с половиной миллиардов лет назад) Солнце отдавало гораздо меньше энергии, чем сейчас; даже через два миллиарда лет объем попадавшей на Землю энергии составлял всего 80% от нынешнего. Если считать, что тепловой баланс нашей планеты за прошедшее время не слишком изменился, получается, что практически вся поверхность молодой Земли должна была покрыться льдом. Это предположение, однако, не соответствует экспериментальным данным; для обозначения указанной проблемы специалисты используют термин «парадокс слабого молодого Солнца». Окончательно разрешить этот парадокс не позволяла ни одна из предложенных теорий.

Авторы провели анализ содержания различных изотопов азота в отложениях и горных породах. Азот, изначально находившийся в атмосфере и только потом перемещенный в породу, демонстрирует характерное сочетание изотопов, которое позволяет отличить его от элемента действительно «геологического» происхождения.

По расчетам исследователей, объем азота, содержащегося в коре и мантии Земли, примерно в два раза превышает общее количество атмосферного азота, измеренное в наши дни. Добавочное давление, связанное с присутствием дополнительных объемов газа в атмосфере древней Земли, должно было повышать эффективность действия парниковых газов за счет уширения их линий поглощения. Для оценки масштабов этого воздействия ученые использовали климатическую модель; при нынешнем уровне содержания парниковых газов удвоение объема атмосферного азота, как выяснилось, вызывает повышение средней температуры поверхности планеты на 4,4 ˚C. Если проводить расчет на момент окончания архейского эона (2,5 млрд лет назад), когда концентрация диоксида углерода в атмосфере в 25 раз превышала нынешнюю, потепление окажется более значительным (12–15 ˚C).

Таких изменений вполне достаточно для того, чтобы разрешить «парадокс слабого молодого Солнца».

Источник