El Sol: oscuridad temprana

Dado que el Sol era más oscuro en su juventud, nuestro planeta debería haberse congelado durante gran parte de su historia temprana. Esto es un rompecabezas que sigue cautivando la atención de los científicos de la Tierra.
Previous geochemical estimates for Archaean pCO2 were in rough agreement with values derived from climate models, but the new estimate from Rosing et al.2 is much lower (they invoke a reduced planetary albedo to compensate for the lesser warming effect). The black curves7 show estimated pCO2 values needed to keep Earth's average surface temperature at freezing point (273 K), or at the modern value, 288 K, if CO2 and H2O were the only important greenhouse gases and if the planetary albedo was the same as today. The downward blue arrow indicates an upper limit on pCO2 derived from ancient soils14, and the red error bar denotes another ancient-soil estimate15 for pCO2. The upward blue arrow shows an estimate13 of the lower limit on pCO2 based on the presence of siderite in banded iron formations (BIFs); the green indicates the upper limit on pCO2 estimated by Rosing et al.2 on the basis of the same BIFs. The relationship between solar luminosity (bottom scale) and time (top scale) is from ref. 16.
Este problema se niega a desaparecer. Se señaló por primera vez por Sagan y Mullen (1) hace casi 40 años, y muchas posibles soluciones se han ofrecido desde entonces. El pasado 01 de abril fue publicado un articulo con la ultima propuesta al respecto (No climate paradox under the faint early Sun).
A principios de la historia del Sistema Solar, el brillo del Sol puede haber sido tan sólo el 70% de lo que es hoy, una diferencia causada por la mayor proporción de hidrógeno sobre helio en su núcleo en ese momento. La Tierra debería haber sido congelada en el primer semestre de su existencia, un tiempo conocido como el arcaico. Pero eso no sucedio – evidencias de agua líquida, y la vida, abundan en el registro geológico de esa época.
Sagan y Mullen sugirieron que las concentraciones de gases de efecto invernadero, específicamente el amoníaco (NH3) y metano (CH4), mantuvieron a la joven Tierra caliente. En esto se basaba la premisa, hoy ampliamente aceptada de que los niveles de oxígeno atmosférico eran bajos antes de hace 2,4 millones de años.
(1) Sagan, C. and G. Mullen (1972). “Earth and Mars: Evolution of Atmospheres and Surface Temperatures.” Science. 177(4043): 52-56.
(2)  Holland, H. D. (2006). “The oxygenation of the atmosphere and oceans.” Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 361(1470): 903-915.