Conform teoriilor moderne, Soarele capătă energie din conversia termonucleară a hidrogenului în heliu, în miezul său cel adânc. Există dovezi convingătoare care arată faptul că Soarele capătă cel puţin jumătate din energia sa prin această metodă. Această sursă termonucleară ar putea oferi Soarelui energie pentru circa 10 miliarde de ani. Marea majoritate a oamenilor de ştiinţă cred că Soarele are circa 4,6 miliarde de ani vechime, aceasta însemnând că a ajuns la jumătatea vieţii sale.
Temperaturi mai scăzute acum 4 miliarde de ani?
De-a lungul vieţii Soarelui, reacţiile nucleare ar produce, conform teoriei mai sus menţionate, schimbări graduale în compoziţia miezului Soarelui, şi astfel modificând structura fizică totală a Soarelui. Datorită acestui proces, Soarele ar deveni din ce în ce mai strălucitor, odată cu trecerea timpului. Astfel, dacă Soarele are într-adevăr 4,6 miliarde de ani vechime, atunci el ar trebui să strălucească acum cu peste 40% mai mult decât în urmă cu peste 4 miliarde de ani.
Tot ştiinţa modernă ne mai învaţă că viaţa pe Pământ ar fi apărut acum circa 3,8 miliarde de ani în urmă. În acel moment, Soarele ar fi trebuit să strălucească cu 25% mai puţin decât acum. Aceasta înseamnă că şi temperaturile ar fi fost mult mai scăzute decât în prezent, ceea ce ar reprezenta o problemă în privinţa evoluţiei vieţii pe Pământ. Ne-am aştepta, conform acestei teorii, ca temperatura pe Pământ să crească de-a lungul celor peste 4 miliarde de ani. Dar, surpriză! Marea majoritate a biologilor şi geologilor consideră că Pământul a cunoscut o temperatură medie constantă în ultimii 4,6 miliarde de ani, poate chiar mai ridicată la începutul acestei perioade. Problema aceasta – cea a creşterii luminozităţii Soarelui, dar păstrarea unei temperaturi constante – se numeşte „paradoxul Soarelui timpuriu”.
La începutul vieţii pe Pământ, acesta era deja îngheţat!
Dar cât de mare este această problemă? Se poate face un simplu calcul presupunând că, de-a lungul timpului, nu au existat modificări în ceea ce priveşte reflectivitatea Pământului sau abilitatea Pământului de a iradia căldură. Deşi această abordare nu este chiar realistă, totuşi este utilă pentru a ilustra problema. Plecând de la aceste presupuneri, găsim faptul că o creştere cu 25% a luminozităţii solare, ar creşte temperatura medie a Pământului cu circa 18 grade. Din moment ce în prezent, temperatura Pământului este de circa 15 grade, aceasta înseamnă că, acum 3,8 miliarde de ani în urmă, la începutul vieţii pe Pământ, exista o temperatură medie de -3 grade, deci sub limita de îngheţ. Astfel că, la începutul apariţiei vieţii pe Pământ, acesta ar fi fost deja îngheţat.
Cum ar putea un Pământ acoperit cu gheaţă să devină mai cald, atât timp cât gheaţa reflectă căldura Soarelui?
Chiar şi cu o mare parte din Pământ îngheţat, totuşi unele zone tropicale de pe Pământ n-ar fi fost îngheţate. Cei care cred în teoria evoluţiei argumentează faptul că viaţa s-a dezvoltat în zonele mai călduroase, şi aşa a fost, până când Pământul s-ar fi încălzit tot. Chiar şi aşa, există două probleme:
1) Mulţi geologi insistă în a declara că de-a lungul celor 3,8 miliarde de ani, temperatura medie pe Pământ nu s-a schimbat prea mult.
2) Dacă Pământul ar fi fost acoperit în mare parte cu gheaţă, atunci temperaturile medii ar fi fost cu mult mai mici decât -3 grade. Stratul mare de gheaţă ar fi crescut reflectivitatea Pământului, reducând astfel căldura absorbită de Soare. Aceasta este, de fapt, o problemă comună cu multiplele ere de gheaţă din istorie, despre care ni se tot vorbeşte, căci mai multă gheaţă înseamnă mai puţină căldură absorbită, şi astfel o dificultate mai mare în întoarcerea către un climat mai cald.
Paradoxul, explicat prin gazele cu efect de seră
Cum au încercat oamenii de ştiinţă să rezolve acest paradox? Mulţi cred că în atmosfera timpurie a Pământului ar fi existat mai multe gaze cu efect de seră decât în atmosfera actuală. Acestea ar fi menţinut Pământul încălzit, în ciuda faptului că Soarele ar fi fost mai puţin luminos în acele vremuri. Odată ce Soarele a crescut în luminozitate, cantitatea de gaze cu efect de seră ar fi descrescut proporţional cu creşterea luminozităţii. Cu alte cuvinte, odată ce Soarele a evoluat, şi atmosfera Pământului s-a modificat, pentru „a ţine pasul” cu luminozitatea solară crescută. Evoluţia vieţii se presupune că a avut un rol în această evoluţie a atmosferei.
Desigur, această evoluţie a atmosferei Pământului ar fi necesitat un act foarte delicat de echilibrare. Orice deviaţie prelungită de la acest echilibru ar fi dus la o încălzire sau răcire catastrofală, din care Pământul nu şi-ar mai fi putut reveni niciodată. Exemplele cele mai concludente sunt date de planetele Venus şi Marte.
Oamenii de ştiinţă cred că apropierea mai mare a lui Venus faţă de Soare, i-ar fi oferit acestei planete o temperatură iniţială mai mare decât cea a Pământului, ducând în final la un devastator efect de încălzire datorat gazelor de seră. Drept rezultat, planeta Venus de astăzi are cea mai ridicată temperatură de pe suprafaţa sa din tot sistemul solar.
„Paradoxul Soarelui tânăr” nu mai poate fi explicat în cazul planetei Marte
Pe de altă parte, Marte este astăzi o planetă foarte rece, dar există dovezi că pe această planetă a existat la un moment dat apă lichidă, ceea ce înseamnă că planeta a fost mult mai caldă. Şi oamenii de ştiinţă spun că acest lucru s-a întâmplat în urmă cu 3,8 miliarde de ani. Totuşi, atunci Soarele era cu 25% mai puţin strălucitor decât acum. Astfel, „paradoxul Soarelui tânăr” oferă o problemă foarte mare pentru planeta Marte: cum putea ca această planetă să fie mai caldă decât acum, atunci când Soarele era mai puţin strălucitor?
Cu asemenea rezultate dezastruoase pentru planetele din vecinătatea noastră, cum a reuşit Pământul să evite o soartă similară? Cum a reuşit ca Pământul să se descurce atât de bine? Una din posibilităţi ar fi aceea a hazardului. Procesele geologice şi biologice au îndepărtat gazele cu efect de seră în aceeaşi rată medie cu luminozitatea solară crescută. Dar care ar fi fost posibilitatea ca totul să fie doar întâmplător?
Este Pământul un organism viu?
Întrucât această evoluţie este atât de improbabilă, unii au sugerat că biosfera Pământului se comportă asemenea unui gigant organism viu. Această idee, propusă de omul de ştiinţă James Lovelock, a pornit de la ipoteza Gaia, zeiţa Pământului din vechime şi ea a fost respinsă de marea majoritate a oamenilor de ştiinţă, având prea multe implicaţii teologice.
Paradoxul Soarelui tânăr, explicat prin faptul că Soarele este chiar tânăr!
Mai există însă şi o altă soluţie, prea puţin luată în seamă. Aceasta ar fi ca Soarele să aibă doar câteva mii de ani vechime, şi nu miliarde. În acest caz, n-ar fi niciun paradox de explicat, întrucât Soarele, în câteva mii de ani, ar fi crescut extrem de puţin în luminozitate.
Şi în plus, cum s-a ajuns la această cifră de 4,6 miliarde de ani? Cine garantează 100% că Soarele are doar 4,6 miliarde de ani? Nu există nicio posibilitate de a măsura exact vârsta Soarelui. Aşa că nu trebuie să credem tot ce ne spun oamenii de ştiinţă…