[揽瓜阁精读] 122.faint young sun paradox

小白斩鸡

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variablecapital

122.faint young sun paradox
结构：大意是说地球上的二氧化碳浓度的演变过程和一个著名的年轻太阳矛盾有关，
文章太长，怎么分段的我已经记不清楚了，就不详细分段了，写一下行文的大逻辑块好了
P1:引入话题，研究二氧化碳浓度的在e，v，m上的演化是很重要的，还能研究solar问题。介绍了早期solar的特征，就是体积小，辐射量低。
P2：递进，讲了矛盾。如果说以前地球上的大气层厚度和现在差不多，太阳辐射又这么小，怕不是都要冻死（生命演化不出来了）
P3：递进，提出了一种假说。就是以前的大气层厚度薄。但是就算薄一些，还是会更冷。转折，但显然，以前的地球比现在的地球还要warmer。
P4：递进，又提出了另一种解说。就是说有一种物质很能锁住热量。转折，太阳光下会分解的。
后面的几段就围绕着文章的主要explanation展开的
就是，是大气层中的二氧化碳浓度的变化导致的。
P5：提出了二氧化碳理论的可行性。地球上的碳矿石储量巨大，放出一点就足够了。而且不会被太阳分解。
P6：提出核心模型。就是说，太阳发育，辐射增强，然后二氧化碳浓度逐渐降低，因此温度基本保持平稳
P7：递进，有个人构建了模型进行测算。转折，这个b构建的二氧化碳浓度变化的线性模型与历史数据是无法符合的。递进，而且无论多一点还是少一点，地球都不会是现在这个样子（什么大冰冻和大蒸发）
P8：递进，那个人发现地球的距离也是多一分少一分也不行。
P9：转折，学者否定了他的这种巧合论。其实是，二氧化碳浓度会随着地表温度的变化而变化，而均衡水平刚好使得地球能保持这种状态。

YannTse1111

P1

-二氧化碳在地球进化过程中是否受到太阳光的影响。

-星体进化论表明太阳形成之初亮度比现在要低。

-之后亮度才随着时间慢慢增加。

P2

-出现悖论，S和M提出如果地球早期的大气层和现在的一样，那可能是太阳导致的2b年前地球被冰雪覆盖。

-Yet地球没冻上，沉积岩证据表明3.8b年前地球有液体海洋。

-此外，3.5b年前出现生命，更说明地球没完全冻上（有液态水）。

P3

-如果地球大气发生变化悖论就被解决了。

-举例：如果早期云比现在少，更少太阳光会被反射到太空中，地球会因此更温暖。

-30%的太阳光会被大气反射到太空中。

-记录表明早期地球实际上比现在要温暖。

-现在部分大陆被冰川覆盖但是2.7b年前未必。

P4

-更可能的解释是过去就已经出现温室效应。

-S和M认为ammonia气体使得气候变暖。

-However，其他研究表明太阳会将ammonia转化为非温室气体，除非持续的释放在氧气中。

P5

-其他研究着眼于二氧化碳，太阳无法轻易分解。

-二氧化碳充足而且会对大气产生压力。

-可能会导致温室效应抵消太阳光减少的影响。

P6

-高浓度的二氧化碳能够保温防止地球被冻上。

-随后理论认为如果二氧化碳浓度降低，太阳光增加，温度会保持不变。

-H进行计算。

P7

-他发现很难计算二氧化碳随着时间降低的浓度。

-如果大气构成有一点变化都无法支撑生命生存。

-浓度降低的太慢太快都不行。

P8

-另外还计算了地球和太阳的距离。

-发现相相距太近或者太远也不行。

P8

-H还没定论，因为他认为地球是极端概率才没变成火星和水星。

-几年后他才发现他的假设有问题。

-W和H认为大气浓度的变化并没有稳定改变，而是受到气温影响上下波动。

-气温升高二氧化碳减少，气温降低二氧化碳增加。

-负向反馈的loop说明地球没有受到温室效应和冰川的威胁。

Cynthiahty

第121天：faint young sun paradox
decompose 分解
compensate 补偿
logarithmically 对数
1P：二氧化碳在地球、火星和金星的进化中的角色和地球的起源有关系—暗淡太阳佯谬。太阳的亮度随着时间的推移逐渐增加。
2P：C的研究显示，如果地球早期大气层跟现在一样的话，暗淡的太阳光会导致地球表面结冰，但事实上不仅没有结冰，而且那个时候已经有生物存在了。
3P：S认为假如地球上方的大气层改变了的话，这个困惑就会消失，如果大气层里的云没有那么多的话，反射回宇宙的射线就会变少，地球会变的更暖，即使地球上有一部分现在是被冰川覆盖的，但是没有证据证明2700万年前也有同样的东西。
4P：另一个更可能假说是氨气作为温室气体使全球变暖，但是实际上氨气在发挥作用之前，已经被太阳分解为氮气和氢气了。
5P：J创造的数学模型反驳了前两种假说。二氧化碳level会随着表面温度的变化而变化。当表面温度升高的时候，二氧化碳浓度降低使表面温度降。这种反相关的关系让地球从来没有遇到前两种假说所描述的困难。
6P：还有个说法是，太阳无法立刻分解二氧化碳，岩石中储存的二氧化碳如果释放到空气中，会产生大量的压力。他被放出来之后，会产生温室效应来弥补太阳的暗淡。
7P：这个说法有一个相关的观点。如果二氧化碳水平随着太阳亮度的增加而降低，那么地球的温度就会一直保持在限制之内。
8P：H发现了一个数学公式，气体水平的降低和时间成对数相关关系。他最有趣的点在于，如果实际跟他的公式有偏离的话，那么地球都不会成为一个可以住人的地方。
9D：A是对地球和太阳的距离做了累计的计算。发现这个距离会进行微小的改变。他发现如果再近一点或再远一点儿，就是要么冻上，要么海洋全都蒸发了。所以这个变化一定是在控制在一定范围之内的。

musewhisper

faint young sun

第一段, 背景, 说很久以前太阳比现在亮, 现在比以前暗了

第二,  说地球如果很久以前太阳像现在这个亮度, 地球在35亿年前是被冰覆盖, 然而实际不是, 地球很久以前就有液态水资源

第三, 讲了云层, 已经星球本身温度之间的关系,  少云, 地球会更冷.  说地球以前没有冰山, 比现在暖和的.  

P4. 讲了mh3与星球温度的关系 , 如何作用.  
P5, 另一个研究专注于二氧化碳的. 地球上有很多二氧化碳,  岩石里二氧化碳如果释放到大气, 会影响气压.  还说了二氧化碳让气温上升, 也弥补了太阳的温度下降的影响.

P6 & P7, 承接第五段说的 二氧化碳可以弥补太阳温度下降, 也说了Hart 这个人想要去计算这个弥补的效率

P8, 这个计算很难正确, 二氧化碳下降太快或者太慢都不好

P9.  Hart经过计算得出地球离太阳的距离太近或者太远都不好, 太近地球会很热, 远点呢地球就会很冷结冰.  地球现在这个距离是habitable的区域.

P10, hart 的结论, 是说地球是个极特别.  另一个数学家就是反对Hart说他的理论不对, 其实地球的二氧化碳根据温度自我调节的.  不会出现像hart说的那样.

Oli~

- [ ] 人们对于二氧化碳在地球进化中的作用主要根植于另一个星际谜题-faint young sun的矛盾-几乎所有关于星际进化的模型都暗示太阳在过去要比现在昏暗dimmer
    - [ ] 怎么产生的？
        - [ ] 有人说地球的大气在过去和现在是一样的，太阳如果微弱就会带来冰层覆盖的地球（但是地球并没有冰冻，而且证据表明在很久以前地球就一直有液态海洋了，且是有生命的，所以不可能是冰封状态（有矛盾
        - [ ] （矛盾消失）如果人们的假设是地球大气一直随时间而改变-比如如果年轻时的地球云层更少 能反射的太阳光更少 地球就更热
- [ ] 怎么解释呢？一种是说温室气体在过去的影响比现在更大
    - [ ] 有的说是因为NH3会造成变暖-但是又说这个会很快被转化成非温室气体（不会变暖
    - [ ] 有的关注二氧化碳，不会被太阳光轻易分解的，说二氧化碳可以释放压力一旦被释放到大气里，如果当时有二氧化碳被释放为气体 额外产生的温室变暖就会补偿太阳光减少的现象
    - [ ] 还有人觉得二氧化碳水平越高地球就能免于冰冻 会出现一种让其平衡的补偿效应
    - [ ] H想证明气体水平下降和时间是指数型变化的，但是结果都失败了，只能说一旦随着时间变化 地球就很难支持生命（太冷太热都不好）
    - [ ] H也做了相似的计算，发现地球离太阳太近不好 太远也不好

- [ ] 结论还不确定 但是基本是二氧化碳浓度会随着地球表面温度变化而变化（反向反馈

爆裂鼓手

第一段：我们对于二氧化碳在地球、火星和金星的进化中扮演的角色有很大的兴趣，这些兴趣来自于另外一个关于地球起源的疑惑：the faint-young-sun悖论。几乎所有星系进化模型都表示太阳系产生于距今46亿年前的时候比现在要暗淡百分之20-30。之后太阳亮度或者密度已经显著地随时间线性增加。
第二段：这个悖论是在15年前被CS和CHM提出的，如果地球早期的大气层和现在一样，那么当时的微弱的太阳光则会导致地球覆盖厚厚的冰直到20亿年前才消失。然而地球并没有冻结。事实上，沉积岩中的证据显示从最少38亿年前，地球上就存在了，并且35亿年前就存在生命，证明了地球表面从来没有完全冻结过。
第三段：S和M意识到这个这个悖论将会消失，如果假设地球的大气层发生了变化。比如，如果早期的地球只有非常少的云，那么更少的太阳光将会被云层反射回去，那么地球将会相应地变得更加温暖。百分之三十的触碰到大气层的阳光会被大气层反射回宇宙。而一个更加寒冷的地球则会有更少的云层，但地质记录表面早期地球其实比现在暖和。现在有一部分的地球被冰川覆盖，但这也没有证据表明以前有相似的冰川在27亿年前。
第四段：一个更加可能的解释是温室效应的影响更加显著在当时。S和M提出NH3（一种高效的红外线吸收器）能使气候变暖，如果能够达到某种气体浓度。然而太阳会快速地将NH3转化为非温室效应气体：氮气和氢气除非其不断地从地球表面再次补充到大气层中。
第五段：另外一个研究则关注二氧化碳，其无法被太阳光分解。二氧化碳确实非常的多，如果二氧化碳石头里的二氧化碳全部释放到大气层中，则会产生大约60bars的压力。（解释one bar等于多少多少）如果只有十分之几的一bar 的储存的二氧化碳最初以气体的形式存在，其额外的温室效应带来的升温将会被减少的太阳光抵消。
第六段：更高的二氧化碳浓度将会保护早期的地球远离冻结的观点引出了另外一个观点：如果二氧化碳浓度降低的速度能够与太阳光强度郑家的速率完全抵消，那么这个下降能够解释地球温度一直保持在一个合理的范围内。一个叫H的研究者从事计算这个必要速率的工作。
第七段：H还计算了气体下降的水平和时间的对数关系，但最终没能成功计算出来。换句话说，如果大气层成分变化的速率与他计算出的速率不同，地球将变得不能够生活。如果二氧化碳浓度降低得太慢，地球将会得非常炎热，反之则非常寒冷。
第八段：H还对在地球和太阳之间距离发生的变化上进行了类似的计算。他发现如果地球接近太阳5%，那么大气层将会变得非常炎热，海洋则会蒸发，这种情况被叫做 失控的温室效应。相反如果地球与太阳距离远1%，那么则会抵消失控的冰川。只有在一个非常小的范围内才能够避免其中之一的气象灾害。H将这个狭窄的轨迹距离带叫做CHZ。
第九段：H的结论是没被证实的，因为他们认为地球必须击中了非常奇特的机率才能够避免像火星和金星的命运。在过去的几年之间，研究者才发现H假说的漏洞。一个数学模型提出二氧化碳浓度的提升并不是存粹的运气。相反，二氧化碳水平的波动对应的是地球表面温度的变化。当温度上升，大气层的二氧化碳浓度则下降，达到降温的作用；当温度降低，则浓度上升，达到升温的作用。负反馈循环的存在说明地球从来没有处在失控的温室效应和失控的冰川作用中。

Serenatt

生词：the faint young sun paradox黯淡太阳驳论
1、我们探索CO2在地球、火星、金星进化中所起的作用的兴趣都是基于对研究地球起源而衍生的，也就是黯淡太阳驳论。基本上一研究一个星球的进化都会发现太阳相比它刚形成的时候暗了差不多25-30%，因为发现太阳发光或者它的强度很明显跟时间是有一定的线性关系的。

2、这个驳论是差不多15年前CS和GHM提出来的，他们其中一个人发现如果地球早期的大气层跟现在一样的话，地球早在20亿年前就变成冰球了，但是没有，而且还发现了一些证据：研究一些岩石发现只是38亿年前地球上就有海洋了，而且至少35亿年前就已经有生命的迹象了，说明最早从那个时候开始，地球肯定没有被冻住。

3、S和M思考了如果驳论不成立的条件，就是说其实是地球的大气层一直在变化。然后举例说clouds这个因素。如果clouds比较稀薄的话，那地球就凉快点，但是记录显示早期的地球比现在暖和一些。现在地球的一部分地方还是有冰川覆盖着，但是没证据显示27亿年前也是这样的状况。

4、之后S和M又在想是不是之前温室效应比较严重。他俩提到了NH3这个气体，能吸收红外线的。如果气体被释放到空气中，它就可能会导致气候变暖，但是之后很多实验结果显示太阳很快就把这种气体转化为非温室效应气体了。

5、其他在研究CO2，因为现在有很多被储存在CR（一种岩石）里，如果被释放到空气中，会有60个BAR(可多了).如果之前有1/10的bar被释放成气体出来，或许达到的温室效应能跟减少的阳光抵消了。

6、很快啊，人们由此（CO2越高，地球越能防冻）联想到：如果CO2一定比例上降低了的话，可能就会跟持续上升的太阳光能抵消一些，这也能解释了为什么地球的温度总是保持一定限度内。MH开始计算这个比例了。

7、H研究的是气体随着时间溶解的速度，但是他发现他的计算结果很少有对的，也就是说如果按照他的溶液去看大气层的组层物质的话，地球上啥活物都得G，因为真实情况是时有变化的。如果CO2下降得过慢，地球直接变蒸拿，如果过快，直接可以在海上溜冰了。

8、H不死心，现在来测地日距离了。他发现如果地球靠近太阳5%的话，地球的海洋直接蒸发，这种叫做runaway greenhouse.反之。只有当星球间褒词在一个距离，才不会发生气候灾难。

9、H还是没有得出结论，因为他觉得地球肯定已经跨越艰难险阻艰难，就是为了避免像火星和金星那样悲惨。之后又说有学者跳出来质疑这个假说了，他们就是JCG和PBH，他俩觉得CO2的浓度并不是靠运气才上升的，而是根据地表温度才波动的。当地表温度上升，CO2下降，表面就凉点，反之。所以这个说法就推翻了H之前提的runaway greenhouse or glaciation论。

Caroline1026

P1：引出主题：微弱太阳悖论。我们对于CO2在地球、火星和进行的发展中的作用的兴趣是来自于和地球相关的另一个puzzle：微弱太阳悖论。Model显示太阳刚形成的时候是比现在要黯淡的。
P2：悖论的起源：这几个人指出，如果早期地球大气和现在一样，那么太阳强度低的话会导致地球表面冰面覆盖。但事实不是这样的，用rocks, life, water为证。
P3：S&M意识到只要假设地球大气是变化的，悖论就不存在了。比如说如果fewer clouds。Chiller earth会有fewer clouds，但是研究又显示早期地球是比现在暖和的。
P4：更可能的解释：在很久以前温室效应比现在更明显。比如说NH3会吸收红外线，warm the climate。但是又研究显示太阳会迅速地把NH3分解成非温室气体，除非从地球表面持续向大气补充NH3。
P5：其他的研究关注的是CO2，阳光不会分解CO2。现在储存在岩石中的CO2可以释放60bars，如果早期地球气体的CO2有十分之一，它的温室效应就可以抵消太阳光的减弱。
P6：相关理论：如果CO2下降的速率和太阳光亮度的增加一致，这样的decline就可以解释这样的事实：地球的温度始终在合理的范围内。然后H进行了计算。
P7：H最终计算出来gas declined是几乎和时间一致的，但是还有新发现：如果CO2的变化在任何时候和他的精确结果不一致的话，就根本不会有生命。太快了也不行、太慢了也不行。
P8：H还计算了地球和太阳之间距离的微弱变化。如果近一点点：too hot；远一点点：too cold。
P9：H的假说的缺陷：CO2浓度的变化不是看运气的，也会随着地球表面温度变化。

soulgirlrosyli

提出悖论
P1：二氧化碳在地球、火星和金星进化过程中的作用与“微弱年轻太阳悖论”有关
微弱太阳年轻悖论：几乎所有星际进化都表明在46亿年前太阳系形成时，太阳比现在黯淡25%-30%左右，其随时间线性增长
观点一（S&M）
P2：悖论导致Sagan和Mullen提出地球可能存在冰封时期
根据这个悖论，C Sagan和GH Mullen在15年前提出，如果地球早期大气和现在一样，微弱的太阳会导致20亿年前地球呈现冰封状态。
--> 但事实上地球并没有被冰封。举例：岩石沉积表明38亿年前已存在液态海洋；35亿年前已经存在生命
P3：Sagan和Mullen提出解决悖论的假设：地球大气随时间变动（不可行）
如果早期的地球有更少的云 -->更少的阳光被反射 -->地球更温暖
更冷的地球应该有更少的云 -->但地质记录表明早期地球比现在更加温暖，现在的地球有一部分冰川，但27亿年前并不存在相似的冰川
P4：Sagan和Mullen提出另一可能性：温室效应在远古更明显（不可行）
他们提出能够有效吸收红外线的NH3可能保证了地球的温暖。
然而，接下来的研究表明除非NH3不停从地球表面上升至大气，NH3会迅速被太阳分解成无温室效应的气体
观点二（Hart及其反对者）
P5：其他研究关注太阳无法分解的CO2
认为二氧化碳能够提供额外的温室效应，来弥补减少的日照
P6：二氧化碳维持地球温暖的提出导致的新观点
如果二氧化碳水平精确以一个速率随太阳光度的上升而下降，则可以解释地球温度始终维持在合理范围内。
MH Hart着手计算补偿速率
P7：Hart成功计算了补偿速率的变化方程（不可行）
如果大气的变化速率在任何时候与他计算出的结果有偏差，地球就不会存在生命。
二氧化碳水平下降太慢会过热；下降太快会过冷
P8：Hart的另一计算：地日距离的变化（下一段提出不可行）
Runaway greenhouse：如果地日距离减少5%，大气会过热导致海洋蒸发
Runaway glaciation：地日距离增加1%，大气过冷会导致海洋冰封
持续可居住地带CHZ：0.95AU-1.01AU之间
P9：近几年的研究证明Hart提出的地日距离变化不可行
在Hart的假设下，地球必须克服极大的困难才可以避免冰封。
JCG Walker和PB Hays提出的数学模型展示了negative-feedback loop，二氧化碳的浓度变化并不是纯粹靠运气，二氧化碳浓度随表平面温度变化。证明了Hart提出的runaway greenhouse和glaciation都可能不存在。

Faint  adj.微弱的
Infrared  n.红外线