Erde: Erklärung für Paradoxon der schwachen Sonne

**astronews.com Redaktion** · 09.06.2010, 23:13

Bei Entstehung der ersten Lebensformen auf der Erde strahlte die Sonne etwa 20 bis 30 Prozent schwächer als heute. Trotzdem war es auf der Erde so warm, dass flüssiges Wasser existieren und sich Leben entwickeln konnte. Für dieses Paradoxon könnten amerikanische Forscher jetzt eine Erklärung gefunden haben: Die Erde war in einen Dunstschleier aus organischen Partikeln gehüllt. (9. Juni 2010)

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**Stevie** · 10.06.2010, 10:56

..Himmlisches Manna" schönes Wortspiel...

Mich würde interessieren, ob man schon berechnet hat, wie hoch zu der Zeit die Durchschnittstemperatur gewesen muss. Gesetzt den Fall, die Vermutung des
"himmlischen Mannas" wäre falsch, wie hoch wäre bei 20-30% weniger Sonnenstrahlkraft die Durchschnittstemperatur auf der Erde vermutlich gewesen?

Könnte die Erde evtl. eine engere Umlaufbahn besessen haben, die durch die Bildung der Großplaneten verändert wurde?

**Alex74** · 11.06.2010, 10:58

Viel widersprüchlicher als das Paradoxon der warmen Urerde finde ich in diesem Zusammnhang, daß man immer mehr Belege findet daß der Mars just in dieser Zeit vor rund 3,5-4 Milliarden Jahren warm genug für flüssiges Wasser war.

Ist man sich, was die geringere Sonnenleuchtkraft angeht, denn so sicher?

So ganz leuchtet (höhö) mir das nicht ein: zum einen hatte die Sonne noch geringfügig mehr Masse damals (=> größerer Druck im Inneren), zum anderen war ihr Wasserstoffanteil noch größer - wieso also sollte sie kühler gewesen sein?

Welche Belege (Nachweis in Asteroidengestein zum Beispiel?) gibt es für eine geringere Leuchtkraft?

Gruß Alex

**Bynaus** · 11.06.2010, 11:24

Zitat von Stevie

Könnte die Erde evtl. eine engere Umlaufbahn besessen haben, die durch die Bildung der Großplaneten verändert wurde?

Die Gasriesen sind lange vor der Erde entstanden. Gasscheiben um Sterne, die den nötigen Wasserstoff für Gasriesen enthalten, halten sich im Schnitt nur etwa 8 Mio Jahre lang. Ddie Bildung der Erde selbst war aber erst nach rund 100 Mio Jahren abgeschlossen. Diese Erklärung fällt also sicher weg.

Zitat von Alex74

Viel widersprüchlicher als das Paradoxon der warmen Urerde finde ich in diesem Zusammnhang, daß man immer mehr Belege findet daß der Mars just in dieser Zeit vor rund 3,5-4 Milliarden Jahren warm genug für flüssiges Wasser war.

Zunächst einmal heisst flüssiges Wasser nicht zwingend, dass die Durschnittstemperaturen auf dem Mars ebenfalls über dem Gefrierpunkt lagen. In Sibirien gibt es auch flüssiges Wasser, obwohl die Durchschnittstemperatur unter Null Grad liegt.

Man geht aber schon davon aus, dass die frühe Marsatmosphäre sehr viel dichter war als heute, vielleicht sogar ein paar bar CO2. Das würde ausreichen, um die Temperaturen (und natürlich auch den Druck) auf der Oberfläche so anzuheben, dass flüssiges Wasser möglich ist.

So ganz leuchtet (höhö) mir das nicht ein: zum einen hatte die Sonne noch geringfügig mehr Masse damals (=> größerer Druck im Inneren), zum anderen war ihr Wasserstoffanteil noch größer - wieso also sollte sie kühler gewesen sein?

Der Massenunterschied ist vernachlässigbar, aber die Ursache der geringeren Strahlung der frühen Sonne ist tatsächlich im höheren Wasserstoffanteil zu suchen. Kernfusion findet ja nur im Kern statt, die Grösse der "Brennzone" hängt daher von der Kernstruktur ab. Je dichter der Kern ist, desto stärker die Gravitation dort und desto höher der Druck. Die Helium-"Asche" im Kern macht diesen dichter und ermöglicht mehr Fusionen. Eine wasserstoffreichere Sonne lässt deshalb weniger Fusionsreaktionen zu als heute.

**Alex74** · 11.06.2010, 11:36

Danke Bynaus!

Kann man dies auch an anderen G-Sternen beobachten? Also G-Sterne, deren Masse und Zusammensetzung gut bekannt ist - hier müßte sich ein Leuchtkraftunterschied ja relativ zu Masse und Zusammensetzung (bzw. Alter) erkennen lassen?

**Bynaus** · 11.06.2010, 11:49

Ja, wobei man in der Regel den umgekehrten Weg geht: aus Masse, Zusammensetzung und Leuchtkraft rechnet man das Alter. Aber natürlich basiert das Alter nicht nur auf dieser Modellrechnung: so haben sehr junge Sterne oft noch höhere Lithium-Werte als ältere, weil Lithium in Sternen zerstört wird. Es gibt noch andere Indikatoren wie die Sternaktivität etc. Die "Streuung" der Sterne auf der Hauptreihe im Hertzsprung-Russel-Diagramm kommt v.a. durch unterschiedliche Metallizität zustande, die sich natürlich (wie die Heliumasche) ebenfalls auf die Masse-Leuchtkraft-Beziehung auswirkt.