Έρευνα στον Τιτάνα προσφέρει λύση στο «παράδοξο του νεαρού Ήλιου»

H πυκνή ατμόσφαιρα του Τιτάνα δημιουργεί ένα είδος φαινομένου του θερμοκηπίου   (Φωτογραφία:  NASA/JPL-Caltech )

Τα πρώτα δύο δισεκατομμύρια χρόνια της ζωής του, ο Ήλιος ήταν έως και 25% πιο ασθενικός από ό,τι σήμερα. Περιέργως, όμως, η νεογέννητη Γη δεν είχε μπει σε μια κατάψυξη που θα εμπόδιζε την εμφάνιση ζωής. Έρευνα στον μεγαλύτερο δορυφόρο του Κρόνου δίνει τώρα μια πιθανή εξήγηση σε αυτό το «παράδοξο του νεαρού, αμυδρού Ήλιου».
Μαθηματικά μοντέλα δείχνουν ότι, λόγω της μειωμένης ακτινοβολίας του Ήλιου στα πρώτα στάδια της ύπαρξής του, η Γη θα έπρεπε να είναι τότε 25 βαθμούς Κελσίου πιο ψυχρή από ό,τι σήμερα. Άλλες μελέτες έχουν δείξει όμως ότι το νερό του πλανήτη βρισκόταν ακόμα και τότε σε υγρή μορφή, αφού οι πρώτοι μικροοργανισμοί εμφανίστηκαν λιγότερο από ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά το σχηματισμό της Γης.

Σε μια προσπάθεια να λύσουν το μυστήριο, ο Ρομπιν Ουόρντσγουορθ και ο Ρεϊμόντ Πιερουμπρέ του Πανεπιστημίου του Σικάγο εξέτασαν τον Τιτάνα, ο οποίος διαθέτει υγρά συστατικά στην επιφάνειά του, παρά τη μεγάλη απόστασή του από τον Ήλιο.

Στον Τιτάνα, βέβαια, το υγρό δεν είναι νερό αλλά υδρογονάνθρακες όπως το μεθάνιο και το αιθάνιο. Οι ενώσεις αυτές θα ήταν βρίσκονταν κανονικά σε στερεή κατάσταση, αν η ατμόσφαιρα του Τιτάνα δεν παγίδευε την ηλιακή θερμότητα.

Το φαινόμενο, αναφέρουν οι ερευνητές στο περιοδικό Science, οφείλεται στις υψηλές συγκεντρώσεις αέριου υδρογόνου και αζώτου, οι οποίες δημιουργούν φαινόμενο θερμοκηπίου και δεν αφήνουν τον Τιτάνα να πέσει στη βαθιά κατάψυξη.

Σύμφωνα με τα μαθηματικά μοντέλα στα οποία βασίστηκε η μελέτη, η μέση θερμοκρασία της αρχέγονης Γης θα ήταν 15 βαθμούς Κελσίου υψηλότερη αν οι συγκεντρώσεις υδρογόνου και μεθανίου ήταν τριπλάσιες από ό,τι σήμερα.

Η σημερινή ατμόσφαιρα της Γης περιέχει ελάχιστο υδρογόνο, καθώς ορισμένα βακτήρια μεταβολίζουν το αέριο και παράγουν μεθάνιο. Επιπλέον, η ατμόσφαιρα περιέχει σήμερα μεγάλες ποσότητες οξυγόνου, το οποίο αντιδρά με το οξυγόνο και δίνει νερό.

Οι ερευνητές δεν αποκλείουν οι συνθήκες που επικρατούσαν στη Γη τα πρώτα δύο δισεκατομμύρια χρόνια να ήταν πολύ διαφορετικές από ό,τι σήμερα.

Παραδέχονται όμως ότι δεν υπάρχουν γεωλογικές ενδείξεις για υψηλές συγκεντρώσεις υδρογόνου και μεθανίου εκείνη την εποχή. Η θεωρία τους, επομένως, είναι προς το παρόν μια απλή υπόθεση.

Πηγή: Newsroom ΔΟΛ
 http://www.newscientist.com/article/dn23043-titan-holds-clue-to-faint-young-sun-paradox.html
 http://www.sciencemag.org/content/339/6115/64