[揽瓜阁精读] 122.faint young sun paradox

anduyin

文章耗时：8min
文章主旨：针对太阳悖论提出的一系列解释，然后后面对解释进行了反驳，发现新的问题
文章结构
第一段：介绍了CO2作为本片的核心点
第二段：介绍了太阳悖论是啥子东西
第三段：提出一个观点认为大气层的变化是解决悖论的关键点
第四段：提出了绿色气体NH3是破局的关键，但是后面发现了问题
第五段：新的方向，CO2可以帮助
第六段：认为Co2高水平可以避免结冰
第七段：Co2的变化幅度也决定了地球是否适宜生活
第八段：地球与太阳的距离也决定了生存环境
第九段：后面发现其实温度的变化决定了CO2变化，这意味着H提出的结论是有问题的
文章大意
第一段：我们对于地球，火星，金星中CO2的角色考究起源于和地球起源相关的星系疑惑，暗淡太阳悖论。实际上所有星系进化模型都表明太阳在46亿年前诞生的时候比起现在暗25-30%。太阳的光度随着时间明显的增长
第二段：15年前有人指出了一个悖论，假如地球早期的大气层和现在一样，那么太阳折磨弱会导致地球持续结冰直到20亿年前。然而地球没有结冰。实际上，根据沉积层的岩石判断，38亿年前，地球就有水了，那个时候地理记录就有了。此外，35亿年前就有生物，表明没结冰。（水可以在0-374度保持流动，超过100度会蒸发，假如大气层压力增加，这个温度就会上升）
第三段：M和S认识到假如大气层有变化，那么就可以解决悖论。比如，早期的地球云朵更少，照射到地球的阳光反射回去的会更少，地球会更暖。30%的阳光会被反射回去，大部分是通过云朵。更冷的地球，云朵会更少，但是记录表明那个时候的地球比现在更暖。现在的地球部分地区是冰川，但是没有记录显示27亿年前会有这种东西（这里的论述有问题
第四段：更可能的解释是过去产生的温室气体。SM提出了NH3，红外线的有效吸收器。他可以加热地球假如这个气体在空气分子中是100万中的100个。然而后面的研究表明，地球会把它转换成N和H这种非温室气体，除非地球表面可以持续供给
第五段：另外一个研究集中于CO2，太阳无法分解它。这里很多CO2，从含碳的岩石放出去的话，会产生60bar的压力。（目前海平面压力是1bar，大气层是0.003bar）假如十分之一的co2原本是气体，他的暖化可以弥补之前缺少的阳光。
第六段：高CO2水平可以避免冻结的想法引出了相关的观点，假如Co2削减的速度和阳光增加的速度有关，那么这个削减可以解释为啥子早期地球温度基本不变。H想要测量出这个速度。
第七段：H确实找到了一个气体水平下降合理的速度，但是最有意思的是他的计算很少是对的。也就是说，假如大气成分和他之前的计算有不同的，这个星球不能有生物。假如CO2下降太慢，地球会成为桑拿房。假如太快，海洋会结冰
第八段：H还计算了地球和太阳之间的变化距离。他发现地球要是和太阳距离近5%，大气层会很热，海洋会蒸发，被叫做逃跑的温室。相反，离太阳1%的远，会出现逃跑的冰川。只有在0.95和1.01AU之前的微小范围内，才不会出现这种气候灾难。H叫这种围绕距离为CHZ
第九段：H的理论其实不好因为他认为地球要发生奇迹才能避免金星和火星的灾难。过去几年有人发现了他的假说问题。W搞出了数学模型发现co2的变动不是完全的运气。这是为了适应地表温度的变化，当地表冷的时候，大气的CO2增加然后温暖地表，然后相反也是同理。这种负相关的循环表明地球不会遭受H提出的两个灾难。





生词
1.dim 暗淡的 2.luminosity 光度 3. infrared 红外线

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秋桂红

*我们对二氧化碳在地球、火星和金星演化中的作用的兴趣源于另一个与地球起源有关的宇宙学难题：微弱的年轻太阳悖论。
-实际上，每一个恒星演化模型都表明，当太阳系在 4.6 年前形成时，太阳比现在暗 25% 到 30%。
-从那时起，太阳光度或强度明显随时间近似线性增加。
*正如康梅尔大学的卡尔·萨根（Carl Sagan）和乔治·H·马伦（George H. Mullen）在 15 年前在船上指出的那样，悖论出现了，当人们意识到如果地球早期的大气与现在相同，那么微弱的太阳就会导致冰层覆盖地球直到大约两年前。
-然而地球并没有结冰。
-事实上，来自沉积岩的证据表明，地球至少在 38 亿年前就有液态海洋，3.5 比林年，表明地球表面在此期间从未完全冻结。 （只要温度在 0 到 374 deerees 之间，水就可以保持液态。在今天的海平面上，c4tt 在 100 摄氏度下沸腾和蒸发，但如果 a.mospheos 压力增加，它会在更高的温度下保持液态。）e
*萨根和马伦意识到，如果人们假设地球的气氛随着时间的推移发生了变化，那么这个悖论就会消失。
-例如，如果这颗年轻行星的云层比现在少，那么撞击地球的阳光就会减少反射回太空：行星也会相应变暖。
*目前，大约 30% 的阳光教导大气层顶部返回太空，其中大部分是通过云层返回的。
-一个更寒冷的地球可能有更少的云，但地质记录表明早期的地球实际上比今天更温暖。
-地球的部分地区现在被冰川覆盖，但没有证据表明之前有类似的冰川作用大约 2.7 亿年前。*
*一个更可能的解释是，ereenbouse 效应在遥远的过去更为明显。
-Sagan 和 Mullen 提出氨 (NH3) 是一种有效的吸收剂百万个空气分子。
-然而，随后的研究表明，除非不断地从行星表面将氨补充到大气中，否则太阳会迅速将氨转化为非温室气体氮和氢。
-其他研究集中在二氧化碳上，它在阳光下不易分解。
-这里的二氧化碳肯定很丰富。
-如果将其释放到大气中，现在以碳酸盐岩储存在行星中的量将产生约 60 巴的压力。 （一巴等于每平方英寸 14.5 磅，即海平面的压力。今天，地球的大气中含有大约 0.0003 巴的二氧化碳J，最初储存的二氧化碳只有十分之几巴以气体形式存在，它的额外的温室围墙可以补偿减少的阳光。- t,
*更高的二氧化碳含量可以保护早期地球免受寒冷的想法很快产生了一个相关的想法：如果二氧化碳含量的下降速度恰好抵消了太阳光度的增加，那么下降可能解释了这样一个事实：地球的温度始终保持在合理范围内。
-一位调查员，美国国家航空航天局的迈克尔·哈特（Michael H. Hart）负责计算这样一个补偿率。
-哈特设法找到了一个解决方案，在该解决方案中，气体水平随时间大致呈对数下降，但他最有趣的发现是他的计算很少成功。
-换句话说。如果组成的星球，将变得无法支持生命。
-如果二氧化碳水平下降得太慢，地球就会变成温室；如果我让下降得太快，海洋就会结冰。
*哈特对地球和太阳之间的距离变化很小的情况进行了类似的计算。
-他发现，如果地球形成时离太阳近 5%，大气就会变得如此热，以至于海洋会蒸发，这种情况被称为失控温室。
-相反，如果这颗行星的形成距离太阳仅 1%，它就会遭遇失控的冰川作用。
-只有在 0.95 a ropomical 单位和 1.01 A.U. 之间的相对狭窄的轨道上，才能避免这些气候灾难中的一种或另一种。 （一个 A.U. i运_太阳与地球之间的距离，或14960万千亿埃。 )
*Hart 将这条狭窄的轨道距离划分为连续可居住区 (CHZ)。2
*哈特的结论是令人不安的，因为他们认为加斯在避免火星或金星的命运方面一定是克服了巨大的困难。
-仅在过去几年中，调查人员才发现了他的假设中的缺陷。
-由 James C. G. Walker 和 Paul B. Hays of t 开发的数学模型密歇根大学和我们中的一位（卡斯廷）认为，二氧化碳浓度的变化并非完全靠运气。
-相反，二氧化碳水平可能随着地表温度的变化而波动。
-当温度达到 P 时，大气中的二氧化碳水平下降，使表面变冷； 当地表冷却时，大气中的二氧化碳含量会增加并使地表变暖。
-这种负反馈回路的存在意味着地球可能从来没有经历过哈特假设的温室或冰河期的危险。