Superflares fra solen kan have affødt liv ved at varme jorden

Solar Superstorm

Kunstnerens illustration af en superstorm, der bryder ud af solen. (Billedkredit: NASA's Goddard Space Flight Center/Genna Duberstein)



Livet på Jorden skyldes muligvis dets eksistens til utroligt kraftige storme, der brød ud på solen for længe siden, tyder en ny undersøgelse på.



Potente og hyppige soludbrud kunne have varmede planeten nok til, at livet kunne slå rod , og gav også den vitale energi, der var nødvendig for at omdanne simple molekyler til livets komplekse byggesten, såsom DNA, sagde forskere.

De første organismer udviklede sig på Jorden for omkring 4 milliarder år siden. Denne kendsgerning har længe undret forskere, for i disse dage var solen kun omkring 70 procent så lys, som den er i dag. [ 7 teorier om livets oprindelse ]



'Det betyder, at Jorden burde have været en iskold bold,' siger studieforfatter Vladimir Airapetian, en solforsker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, i en erklæring. 'I stedet siger geologiske beviser, at det var en varm klode med flydende vand. Vi kalder dette Svagt ungt solparadoks . '

Kunstnerens illustration af en superstorm, der bryder ud af solen.(Billedkredit: NASA's Goddard Space Flight Center/Genna Duberstein)

Se hvordan solblusser, solstorme og enorme udbrud fra solen fungerer i denne demokratija.eu infografik. Se hele solstorminfografikken her.



Se hvordan solblusser, solstorme og enorme udbrud fra solen fungerer i denne demokratija.eu infografik. Se hele solstorminfografikken her .(Billedkredit: Karl Tate/demokratija.eu)

Airapetian og hans kolleger kan have en forklaring på dette paradoks. Forskerne analyserede observationer foretaget af NASAs Kepler -rumteleskop, der jagter efter eksoplaneter ved at lede efter den lille lysstyrke, som disse verdener forårsager, når de krydser deres værtsstjerners ansigter.

Kepler observerede nogle stjerner, der ligner solen, men meget yngre - kun få millioner år gamle, sammenlignet med 4,6 milliarder år gamle for solen . Kepler-dataene tyder på, at nyfødte sollignende stjerner har en tendens til at være ekstremt aktive og sprænge blusser (stråleudbrud) og koronale masseudstødninger (CME'er, som er skyer af overophedet plasma) langt oftere end deres ældre modparter gør.



For eksempel brænder solen i øjeblikket enormt kraftfulde 'superflares' af, måske en gang hvert 100 år. Men de unge stjerner, Kepler observerede, bryder ud med sådanne megastorms op til 10 gange om dagen.

Hvis solen var på samme måde aktiv i sin ungdom, ville virkningerne på den tidlige Jord have været dramatiske, sagde undersøgelsesholdets medlemmer.

'Vores nye forskning viser, at solstorme kunne have været centrale for opvarmning af jorden,' sagde Airapetian.

Det meste af denne opvarmningseffekt ville have været indirekte via ændringer i atmosfærisk kemi. For fire milliarder år siden var Jordens atmosfære sammensat af omkring 90 procent molekylært nitrogen (to nitrogenatomer bundet sammen). (I dag udgør molekylært nitrogen omkring 78 procent af Jordens luft.)

Hurtigt bevægede ladede partikler sprængt ud af solstorme ville have trængt dybt ned i atmosfæren dengang, fordi planetens magnetfelt-som afbøjer de fleste sådanne partikler i dag-var betydeligt svagere, sagde forskere. Disse dybt dykkende partikler ville have brudt mange af dobbeltnitrogenmolekylerne til enkelt nitrogenatomer, hvilket igen ville have delt atmosfæriske kuldioxidmolekyler i kulilte og atomært oxygen.

Meget af det frit svævende nitrogen og ilt ville så have kombineret til lattergas-en drivhusgas 300 gange mere potent end kuldioxid.

'At ændre atmosfærens kemi viser sig at have gjort hele forskellen for livet på jorden,' sagde Airapetian.

CME'er, der rammer Jorden direkte, kan udløse kraftige geomagnetiske storme, der kan forstyrre strømnet og satellitnavigation, samt rampe op ad de smukke auroralskærme kendt som nord- og sydlys.

I dag er aurorerne normalt begrænset til høje breddegrader, fordi Jordens stærke magnetfeltkanaler ladede solpartikler mod polerne. Men lysshowene ville have været mere dramatiske og udbredt tidligt i planetens historie på grund af de mere kraftfulde solstorme og svagere magnetfelt, sagde forskere.

Dette billede, taget af NASA

'Vores beregninger viser, at du regelmæssigt ville have set auroras helt nede i South Carolina,' sagde Airapetian.

De hurtigtflyvende solpartikler kan også have været den energikilde, der er nødvendig for at omdanne simple molekyler (som var rigelige på den tidlige jord) til komplicerede organiske forbindelser som DNA og RNA, sagde undersøgelsesteammedlemmer.

Men alt dette er ikke til at antyde, at solstorme er utvetydigt gode for livet. For mange mega-CME'er kan for eksempel rive en planets atmosfære væk, især hvis den verden ikke har et stærkt magnetfelt.

'Vi ønsker at samle alle disse oplysninger sammen - hvor tæt en planet er på stjernen, hvor energisk stjernen er, hvor stærk planetens magnetosfære er - for at hjælpe med at søge efter beboelige planeter omkring stjerner nær vores egen og i hele galaksen, 'undersøgelse medforfatter William Danchi, hovedforsker af projektet på NASA Goddard, sagde i den samme erklæring .

'Dette arbejde omfatter forskere fra mange felter - dem, der studerer solen, stjernerne, planeterne, kemi og biologi,' tilføjede Danchi. 'Ved at arbejde sammen kan vi skabe en robust beskrivelse af, hvordan de tidlige dage på vores hjemplanet så ud, og hvor livet kan eksistere andre steder.'

Den nye undersøgelse blev offentliggjort i dag (23. maj) i tidsskriftet Naturgeovidenskab .

Følg Mike Wall på Twitter @michaeldwall og Google+ . Følg os @Spacedotcom , Facebook eller Google+ . Oprindeligt udgivet den demokratija.eu .