Dzięki burzom słonecznym powstało życie na Ziemi

Astronomowie od dawna wiedzą, że intensywność świecenia gwiazd takich jak Słońce wzrasta wraz z ich wiekiem. Kiedy na Ziemi pojawiało się życie - jakieś 3,5 mld lat temu - nasza gwiazda świeciła z jasnością równą 75 proc. obecnej jasności. Na powierzchni Słońca cały czas dochodziło do potężnych erupcji, które wyrzucały w przestrzeń kosmiczną ogromne ilości materii i promieniowania. To właśnie dzięki nim, młoda Ziemia się ogrzała.

Naukowcy już od dawna mierzą się z paradoksem, który mówi, że młode Słońce nie świeciło wystarczająco intensywnie, by ogrzać Ziemię. Wyniki ostatnich badań wskazują, że kiedyś ziemska atmosfera była o połowę cieńsza niż dzisiaj. Co zatem pozwoliło na zwiększenie średniej temperatury panującej na naszej planecie?

Przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Kepler, astronomowie wykonali pomiary setki tysięcy gwiazd podobnych do Słońca w różnym wieku. Odkryto, że młodsze gwiazdy faktycznie są ciemniejsze od starszych, ale jednocześnie są bardziej podatne na gwałtowne wybuchy. Te rozbłyski gwiazdowe mogą wysyłać w przestrzeń kosmiczną miliardy ton cząstek wysokoenergetycznych, które dzisiaj obserwujemy jako zorze polarne. Kiedyś jednak zórz polarnych prawdopodobnie nie było, a cząstki emitowane podczas burz słonecznych ogrzewały naszą atmosferę.

Młoda Ziemia miała słabsze pole magnetyczne, więc wiatr słoneczny docierał nawet nad okolice biegunów. Burze słoneczne zasilały ziemską atmosferę w niezbędne do podtrzymania życia pierwiastki. Aż 90 proc. atmosfery stanowił azot cząsteczkowy (dzisiaj jest go 78 procent). Gdy wysokoenergetyczne cząstki uderzały w cząstki azotu, rozbijały je na pojedyncze atomy, a te z kolei zderzały się z dwutlenkiem węgla, z czego powstawał tlenek węgla i tlen. Dzięki kolejnym interakcjom powstawał tlenek azotu, który jest silnym gazem cieplarnianym (jest 300 razy skuteczniejszy od dwutlenku węgla), co doprowadziło do znacznego ogrzania Ziemi. Bez tego nie mogłyby powstać cząsteczki takie jak RNA i DNA, które są niezbędne do wykształcenia życia.

Ziemia miała dużo szczęścia, że rozwinęło się na niej życie. Tego samego nie można powiedzieć o Marsie - pole magnetyczne Czerwonej Planety nie było wystarczająco silne, aby ogrzać pustynny dziś krajobraz.