Also Available in:

Da li je paradoks tamnog mladog Sunca riješen?

napisao
preveo Mladen Čirjak

morgueFile.com/CarolinaJG

Znanstvenici koji vjeruju u evoluciju suočavaju se s mnogim paradoksima. Jedan od tih paradoksa je je postojanje mužjaka i ženki unutar svake vrste. Logički, reprodukcija bi u evoluciji trebala biti aseksualna; veoma je teško shvatiti zašto u evoluciji postoje mužjaci i ženke. Ova zagonetka bila je jedna od top 18 misterija iznesenih u izdanju U.S. News & World Report, kolovoz 18-25, 1997, pod naslovom ' Why should males exist?’1 Ovo je problem kojeg su oni sami stvorili budući da su odlučili vjerovati u evoluciju. U ovoj stvari kršćani koji vjeruju Bibliji imaju svoje dokaze na ovom području, budući da se u (Knjizi Postanka 1:27) kaže da je Bog stvorio čovjeka na svoju sliku i "muško i žensko, On ih stvori". Još jedan paradoks je onaj tamnog mladog sunca.2

Što je paradoks tamnog mladog sunca?

Prije otprilike 40 godina otkriveno je da je u evolucijskom porijeklu sunčeva sustava Sunce trebalo biti značajno tamnije, sa Zemljom koja bi primala 20 d0 30% manje svjetla no danas.3 Vjeruje se da je ta razlika bila uzrokovana većim omjerom vodika i helija u jezgri Sunca u to vrijeme. Čak i u kasnom predkambriju, procjenjuje se da je svjetlost Sunca bila oko 6% slabija no danas.4 Na osnovu toga, Zemlja je trebala biti potpuno zaleđena gotovo od vremena njena nastanka, nakon što se ohladila od svog prvotno vrućeg stanja prema evolucijskom scenariju. To je stoga što je malo smanjenje sjaja dovoljno da prouzrokuje ledeno doba:

''Jednostavni klimatski modeli energetske ravnoteže Budyko/Sellers tipa predviđaju da bi malo (2-5%) smanjenje solarnog output-a moglo rezultirati nezadrživom glacijacijom Zemlje. No, solarna aktivnost niža 25-30% rano u povijesti Zemlje očito nije dovela do tog ishoda.''5

Rana Zemlja trebala je dakle biti bez problema zaleđena od polova do ekvatora.

Ta se glacijacija trebala nastaviti sve do danas bez moguće biološke evolucije, osim ako se nešto drastično nije dogodilo kako bi zagrijalo Zemlju:

''Bez ikakve promjene u atmosferskom p CO2 [parcijalnom tlaku CO2], bio bi potreban porast sunčevog fluksa od ~27% iznad današnje vrijednosti kako bi se otopio led na ekvatoru (moj naglasak).''6

Povećanje od 27% iznad današnjeg sjaja Sunca izgleda nevjerojatno.

Prema tome, evolucionisti se suočavaju s velikim paradoksom budući da većina predkambrija, osim nekoliko globalnih i gotovo globalnih 'ledenih doba',7 pruža dokaze relativno visokih temperatura:

'' Jedna od većih zagonetki u povijesti Zemlje je ta da je globalna-prosječna površinska temperatura bila prilično konstantna tijekom geoloških vremenskih razmjera (unutar otprilike 10 stupnjeva današnje vrijednosti) usprkos tome što je sjaj Sunca bio do 20-30% manji prije 4x109 godina, prema saznanjima o stelarnoj evoluciji.''8

Dodatan problem je taj što je evolucionistima, za evoluciju života, potrebna relativno topla Zemlja, što bi unutar njihove paradigme bilo nemoguće u slučaju da je Zemlja u cijelosti zaleđena. Ovo pitanje je još i veća zagonetka budući da neki evolucionisti vjeruju da je voda oceana, koja bi zagrijavala atmosferu, tada bila ekstremno vruća, oko 55-85 °C!9

Pokušaj rješavanja paradoksa

Paradoks tamnog mladog sunca generirao je mnoštvo hipoteza. Kao protu-ravnotežu puno slabiem sjaju Sunca, te kako bi se zadržale relativno tople temperature na Zemlji, znanstvenici su predložili dvije razlike, odvojeno ili u kombinaciji, između rane Zemlje i danas: više stakleničkih plinova i niži planetarni albedo (reflektivnost). Vodena para je danas najznačajniji staklenički plin, koji čini oko 95% učinka staklenika. Ona bi bila očigledan kandidat, osim što to ne pomaže budući da kada se vodena para kondenzira na oblake, to čini problem još gorim, povećavajući albedo zbog oblaka.10 Dakle, kako bi riješili problem pozvalo se na druge manje utjecajne stakleničke plinove, ugljični dioksid, metan i amonijak.

Tipično rješenje u prošlosti je bilo predlaganje ogromnog povećanja količine ugljičnog dioksida na ranoj Zemlji, što bi rezultiralo super efektom staklenika.11 Međutim, nije točno poznato koliko ugljičnog dioksida bi bilo potrebno za poništavanje efekta tamnog mladog sunca i da se temperature Zemlje održe otprilike kakve su danas. Jedna procjena je da je koncentracija CO2 u atmosferi tijekom predkambrija morala biti 1,500 do 2,500 puta veća od današnje!12 Druge procjene su značajno niže od tih vrijednosti. Tako radikalno povećanje CO2 se u evolucijskom scenariju ne čini veoma vjerojatnim. Osim toga, novi podatci iz 'drevnih tla' upućuje na to da su razine ugljičnog dioksida u doba arhaja bile preniske da ponište efekt tamnog mladog sunca.10 Sva ta stara rješenja koja koriste CO2 i druge stakleničke plinove su opovrgnuta, no nedavno su predložena dva nova rješenja, te se vjeruje da obećavaju.13

Nova rješenja

Jedno od novih 'rješenja' paradoksa tamnog mladog sunca predlaže da manji planetarni albedo uz malo više stakleničkih plinova rješava problem.14 Znanstvenici 'rješavaju' problem pretpostavljajući manje kontinente, veće koncentracije metana i manji planetarni albedo jer su kondenzacijske jezgre oblaka (cloud condensation nuclei, CCN) bile malobrojnije i veće. Manji broj CCN-a znači veće kapljice oblaka koje su manje reflektivne, pa je planetarni albedo reduciran.

Figure 1. Change in solar luminosity with time. Two different vertical scales are used that represent uncertainties in the initial luminosity that in turn depends on estimates of the original composition of the sun’s core. The beginning luminosity can vary from 25% to 40% less than at present. Note that even in the late Precambrian, solar luminosity is still 4.7 to 6% less than today. (From ref. 4, p. 16724.)
Figure 1. Promjena solarnog sjaja tijekom vremena. Korištene su dvije vertikalne skale koje predstavljaju nesigurnost oko inicijalnog sjaja što pak ovisi o procjenama vezanim za početni sastav jezgre Sunca. Početni sjaj može varirati od 25% do 40% manje no danas. Uočite da je čak i u kasnom predkambriju, solarni sjaj još uvijek 4.7 do 6% manji no danas. (iz ref. 4, p. 16724.)

Jedan problem s visokom koncentracijom metana u atmosferi je taj što se on veže s dušikom i stvara organsku maglicu. Iako je metan staklenički plin koji dovodi do toplije atmosfere, organska maglica povećava planetarni albedo više no neutralizirajući efekt staklenika zbog više metana.

Ovdje na scenu stupa drugi mehanizam kako bi 'riješio' problem, tvrdeći da bi organska maglica imala grudast razmještaj.15 Takva organska maglica snižava planetarni albedo za vidljivu svjetlost, a dodatna je korist ta što štiti ranu Zemlju od ultraljubičastog zračenja, te na taj način omogućuje nastanak života iz kemijskih spojeva. Takva shema će također povećati količinu amonijaka u atmosferi, što će pružiti dodatno zagrijavanje atmosfere. S amonijakom i metanom opet u ranoj atmosferi, znanstvenici se opet vraćaju odbačenoj ranoj atmosferi kakvu su Miller and Urey pretpostavili sredinom 1950-ih.

Paradoks nije riješen

Kao rezultat ovih novih istraživanja, neki misle da je paradoks tamnog mladog sunca napokon riješen. Čak je i naslov ovog prvog znanstvenog rada: 'Nema klimatskog paradoksa pod tamnim ranim Suncem''.16

Međutim, nije potrebno mnogo analizirati kako bi se shvatilo da su dva nova rješenja ad hoc kula od karata. Prva skupina znanstvenika ima obraza tvrditi da je problem riješen uporabom jednodimenzionalnog (vertikalnog) klimatskog modela. To zaprepašćuje budući da je bilo koji klimatski model, osim trodimenzionalnog općeg cirkulacijskog modela s realističnim oceanima, biosferom i kriosferom (snijegom i ledom) neprecizan. Primjerice, takav jednodimenzionalan model ignorira važan feedback, poput snažnog albedo efekta leda. Kako se snijeg i led šire, albedo raste i uzrokuje daljnje hlađenje.

Nadalje, komentari na dva nedavna prijedloga od strane vodećih znanstvenih žurnala nisu veoma pozitivni. James Kasting u Nature izjavljuje: ''Unatoč svim ovim mehanizmima zatopljenja, još uvijek postoje razlozi da mislimo kako paradoks tamnog mladog sunca nije riješen.''17 Alicia Newton u Nature Geoscience piše: ''Izazovi ostaju za svaku hipotezu, te je vjerojatno da će tako ostati neko vrijeme.''13

Naravno, kreacionisti nemaju paradoks s tamnim mladim suncem jer je Sunčev sustav mlad. Štoviše, propala rješenja ovog paradoksa pružaju još jedan razlog zašto je Sunčev sustav mlad.2

Preporučene bilješke

  1. Ridley, M., Why should males exist? U.S. News & World Report 123(7):52, 54, 1997. Return to text. Natrag na tekst.
  2. Faulkner, D., The young faint Sun paradox and the age of the solar system, Journal of Creation 15(2):3–4, 2001. Return to text. Natrag na tekst.
  3. Molnar, G.I. and Gutowski, Jr., W.J., The ‘faint young sun paradox’: further exploration of the role of dynamical heat-flux feed backs in maintaining global climate stability, Journal of Glaciology 41(137):87–90, 1995. Return to text. Natrag na tekst.
  4. Crowley, T.J. and Baum, S.K., Effects of decreased solar luminosity on Late Precambrian ice extent, Journal of Geophysical Research 98(D9):16723–16732, 1993. Natrag na tekst.
  5. Caldiera, K. and Kasting, J.F., Susceptibility of the early Earth to irreversible glaciation caused by carbon dioxide clouds, Nature 359:226–228, 1992. Natrag na tekst.
  6. Caldeira and Kasting, Ref. 5, pp. 226–227. Natrag na tekst.
  7. Oard, M.J., Ancient Ice Ages Or Gigantic Submarine Landslides? Creation Research Society Monograph No. 6, Chinoa Valley, AZ, 1997. Natrag na tekst.
  8. Molnar and Gutowski, ref. 3, p. 87. Natrag na tekst.
  9. Oard, M.J., Evolutionary origin of life even more difficult, Journal of Creation 21(3):15–16, 2007. Natrag na tekst.
  10. Kasting, J.F., Faint young sun redux, Nature464:687–689, 2010. Natrag na tekst.
  11. Kuhn, W.R. and Kasting, J.F., Effects of increased CO2 concentrations on surface temperatures of the early Earth, Nature 301:53–55, 1983. Natrag na tekst.
  12. Graedel, T.E., Sackmann, I.-J. and Boothroyd, A.I., Early solar mass loss: a potential solution to the weak sun paradox, Geophysical Research Letters 18(10):1881–1884, 1991. Natrag na tekst.
  13. Newton, A., Warming the early Earth, Nature Geoscience 3:458, 2010. Natrag na tekst.
  14. Rosing, M.T., Bird, D.K., Sleep, N.H. and Bjerrum C.J., No climate paradox under the faint early Sun, Nature 464:744–747, 2010. Natrag na tekst.
  15. Wolf, E.T. and Toon, O.B., Fractal organic hazes provided an ultraviolet shield for early Earth, Science 328:1266–1268, 2010. Natrag na tekst.
  16. Rosing et al., ref. 14, p. 744. Return to text. Natrag na tekst.
  17. Kasting, ref. 10, p. 688. Natrag na tekst.

Helpful Resources

Universe by Design
by Danny Faulkner
From
US $15.00
How can we see distant stars
by Dr Carl Wieland, Dr Don Batten
US $0.60
Soft cover
Taking Back Astronomy
by Jason Lisle
From
US $13.00