Mysterie jonge zon en vloeibaar water groter dan ooit

Er stroomt al ruim 3,8 miljard jaar vloeibaar water op de aarde, sinds vlak na het ontstaan van onze planeet. Het bewijs hiervoor komt van gesteente dat dateert uit de jaren waarin water zich over het aardoppervlak verspreidde. Paleontologen en geologen zitten echter met de handen in het haar, aangezien de zon destijds ongeveer dertig procent zwakker was dan vandaag de dag en zodoende niet genoeg warmte af zou hebben gegeven om het water op onze planeet vloeibaar te houden. Deze paradox houdt wetenschappers al sinds de zeventiger jaren bezig en een oplossing lijkt nog lang niet in zicht.

Afgelopen jaar claimde een team van onderzoekers dan eindelijk een oplossing voor het probleem gevonden te hebben. Volgens hen kan gezien de samenstelling van het onderzochte gesteente de mogelijkheid dat de dampkring rijk was aan een broeikasgas zoals methaan of koolstofdioxide en de aarde daarom warm genoeg was voor vloeibaar water uitgesloten worden. In plaats daarvan had onze planeet een lager albedo of weerkaatsingsvermogen en zou daardoor meer warmte geabsorbeerd hebben dan op dit moment het geval is. Het lagere albedo zou het resultaat geweest zijn van de aanwezigheid van een kleiner aantal biologische deeltjes in de atmosfeer.

Volgens onderzoekers Colin Goldlatt en Kevin Zahnle van NASA’s Ames Research Center biedt een lager albedo echter geen soelaas. Het effect van een lager albedo door een kleiner aantal wolken zou de aarde niet warm genoeg hebben kunnen maken om de aanwezigheid van vloeibaar water mogelijk te maken.

Wolken hebben twee effecten: over het algemeen vangen hooggelegen wolken warmte op, terwijl laaggelegen wolken de warmte die afkomstig is van onze moederster weerkaatsen. Volgens het tweetal zouden alle laaggelegen wolken moeten verdwijnen om een zo laag mogelijk albedo te krijgen en dus een zo hoog mogelijke temperatuur op het aardoppervlak tot stand te krijgen. Uit een computermodel waarin het klimaat op de jonge aarde wordt nagebootst, blijkt nu dat de temperatuur op onze planeet dan nog lang niet hoog genoeg is voor vloeibaar water.

Zowel een broeikaseffect als een lager albedo vormt dus geen oplossing. Wat dan wel? Dat is vooralsnog een raadsel.

Afbeelding: NASA

22 reacties

  • Master jan

    1 juni 2011

    De kern van de aarde was heter en hield daardoor het water aan de oppervlakte vloeibaar.
    Probleem opgelost.

  • Tom

    1 juni 2011

    @Master jan: de aardkern heeft toch geen invloed op de oppervlaktetemperatuur? Het feit dat het op dit moment 15 graden buiten is hebben we louter aan de warmte van de zon te danken.

  • Nick

    2 juni 2011

    @ Tom.

    Ik gok dat het aan de atmosfeer licht. De zon straalt immers altijd dezelfde warmte uit.. Op aarde aangekomen, word het pas gedistributeerd..

  • Robert

    2 juni 2011

    Was de aardkorst destijds niet veel dunner? Daardoor kwam er meer geothermale warmte vrij, wat tot een hogere oppervlaktetemperatuur leidde.

  • Jan

    5 juni 2011

    De afwezigheid van O2 en O3 ?
    Meer vulkanische activiteit,ook in de oceanen met een hogere gemiddelde watertemp als gevolg?

  • Bladerunner

    8 juni 2011

    “Uit een computermodel waarin het klimaat op de jonge aarde wordt nagebootst, blijkt nu dat de temperatuur op onze planeet dan nog lang niet hoog genoeg is voor vloeibaar water”

    Het kan natuurlijk ook een (elementaire) fout zijn in het computer model he?
    Dat is vaker gebeurd. Ongeveer 2 jaar geleden moest men het computermodel voor sterevolutie herzien omdat het model niet strookte met bepaalde waarnemingen. Dus misschien is er helemaal geen raadsel…

  • lala

    14 juni 2011

    De hete kern van de Aarde heeft wel degelijk wat invloed op de temperatuur, maar de Zon uiteraard meer (tenminste dat is nu het geval). Geen flauw idee hoe heet de kern lang geleden was.

  • poktor

    22 juni 2011

    miljarden jaren geleden, toen de aarde gevormd werd, was de zon een kleine hete dwerg met een grote aantrekkingskracht. De aarde draaide in die tijd hierdoor dichter om de zon dan nu het geval is. Toen het water gevormd werd op aarde, was er nog amper zuurstof in de atmosfeer, daar er nog geen plantenleven bestond. Ook het leven in de oceanen bestond nog niet. Er zat dus extreem veel CO2 in de atmosfeer. Dit hielp mee een klimaat te scheppen waarin water gevormd kon worden. In dit water is vervolgens het eerste ééncellige leven ontstaan. de rest is bekend.
    Naarmate de eeuwen verstreken en de zon volwassen werd, wijzigde de baan van de aarde zich geleidelijk naar de baan die de aarde nu heeft, door de veranderde aantrekkingskracht van de zon.

  • Matties

    5 juli 2011

    Mijn reactie met het scheppingsverhaal is weggehaald. Toch zou ik de belangstellenden er op willen wijzen dit toch te lezen en met name hoe het water daarin een rol speelt. Genesis geeft aan dat de aarde + watervloed de eerte dag is geschapen nog voor het licht ! Verder is het verloop van de eerste tot en met de zesde dag zeer boeiend.

  • Modbasher

    7 juli 2011

    Edit: lees onze huisregels nog maar eens door.

  • Uw schepper

    25 juli 2011

    Misschien moeten wetenschappers de theorie van het ontstaan van het heelal maar eens herzien. Zolang je vasthoudt aan een theorie waarbinnen bepaalde feiten niet passen, klopt je theorie gewoonweg niet. Daarnaast beperkt het ook nog eens je zoekveld, aangezien je altijd uitgaat van diezelfde foute theorie (hokjes denken). Als de zon kleiner was en water niet vloeibaar had kunnen zijn, misschien was de zon dan niet kleiner? En welke invloed had de maan op de aarde en het magnetisch veld en dus (in)direct op de temperatuur?

  • Pascal

    3 augustus 2011

    Het is zoals het is. ”Indien dit” ”indien dat” bestaat niet want zo is het niet. Er is voor ons mensen alleen de vraag: Waarom is het zoals het is ?

    Antwoord: omdat de kosmos de perfectie is waardoor deze oneindigd beweegd. Dit bewegen verloopt in cycli die weer ”uni” en ”versum” uit elkaar geboren worden.

    Natuurlijk kan ik antwoorden op het artikel door te zeggen dat de dateringen niet kloppen… maar ook dat de aarde toen nog zelf meer energie bevatte omdat hij net was geboren uit de zon. Het water op aarde vormde (een fusie)zich immers als een tegenwicht tegen de afkoeling van de aarde… zo probeert alles zich in balans te houden totdat….uit het evolutie proces uiteindelijk als laatste redmiddel om de aarde warm te houden de mens geboren wordt die heethoofdig als die is uiteindelijk de aarde doet branden in de kern van energie en/of een atoomoorlog… dan is de evolutie cyclus ten einde en valt de aarde in +/- 1000 jaar terug op de zon.
    Met andere woorden… water is een buffer die afkoeling maar ook warmte tegengaat omdat het energie langer vast houd… Dat weet toch iedere weerman!.. maar paleontologen en geologen natuurlijk niet..hahaha
    Ik gok dat het water destijds ongeveer 37 graden moet zijn geweest toen het ééncellig leven ontstond… want nu dienen de organismen met als kroonfunctie de mens voor die buffer.

  • Bam

    16 augustus 2011

    Je hebt wel een rijke fantasie Pascal, dat moet ik toegeven.

  • Etienne

    30 augustus 2011

    Was 4 miljard jaar geleden de aarde wel zo groot dan vandaag. Volgens diverse wetenschappelijke studies zou ze zelfs een heel stuk kleiner dan nu zijn geweest.Als er toen al water was moet dit voldoende zijn geweest om het volledige oppervlak te bedekken. Met hieronder een gestolde lavakorst. Via erupties beginnen zich de eerste landmassa’s te vormen. Dus eerst was er een kolkende lavamassa. Vanwaar komt dan plots al dat water ? En als het werkelijk toen nog te koud was moet al dat water althans aan het oppervlak veranderd zijn in een grote ijsklomp. Misschien zag onze aarde er toen een beetje uit als die maan die men Europa noemt. En is onze aarde niet in botsing gekomen met een hemellichaam die een kilometers dikke water-ijslaag bij zich droeg ? Misschien wel een gewezen Jupitermaan en door deze gewoon uit zijn baan weggeslingerd richting Aarde. En dat een dergelijk scenario zich werkelijk heeft afgespeeld is nog niet eens zo gek bedacht.

  • gliese 581c

    30 augustus 2011

    Misschien heeft het iets te maken met “The great bombardment” die ook in die tijd plaats vond(het schijnen er misschien zelfs 2 geweest te zijn) Miljoenen meteorieten die neerkomen op een pre-aarde,zo verantwoordelijk voor het deels vloeibaar worden van water.Dit zijn dezelfde meteorieten die grote hoeveelheden aminozuren,water(ijs),en andere belangrijke mineralen op de vroege aarde hebben gedumpt.Er is een theorie die zegt dat er door die inslagen juist meer complexe verbindingen zijn ontstaan(waar wij ook uiteindelijk zijn uit ontstaan)die alleen kunnen gebeuren in vloeibare substanties zoals water.

  • Sirius.

    1 september 2011

    Het water op aarde is niet afkomstig van asteroïden, maar van chemische reacties in een dikke, waterstofrijke atmosfeer. Veranderingen in de baan van de aarde om de zon, sinds het ontstaan van onze planeet, zouden dit bevestigen.
    Deze is ontstaan door reacties tussen zuurstof- en waterstofmoleculen.
    Miljarden jaren geleden was de baan veel meer uitgerekt, een zeer dikke atmosfeer zou verklaren waarom de baan nu cirkelvormiger is.
    Tevens hebben vulkanische uitbarstingen voor gassen gezorgt in de vroege atmosfeer die later zijn beginnen condenseren en neergeslagen op het aardoppervlak.

  • Sirius.

    1 september 2011

    Het leven op Aarde is een ontwikkeling van chemische verbindingen geweest 3,5 miljard jaar geleden.
    Het probleem ligt niet bij de aminozuren ,maar bij het ontstaan van
    (replicerende biopolymeren)
    Het in een chemische “evolutie”niet vergelijkbaar met darwin.
    Aanpassingen van chemische verbindingen in verloop van tijd aan straling ,temperatuur,invloeden elektrische lading,vaste vorm water,vloeibare vorm water etc etc.

    Dit heeft pas kunnen gebeuren 3,5 miljard jaar geleden nadat de Aarde stabiel genoeg was voor deze nog onverklaarbare reactie waaruit zich de eerste protocellen hebben kunnen vormen.
    Deze protocellen zijn het eerste begin geweest in het biologische leven op Aarde.
    Term ; Abiogenese.

  • gliese 581c

    1 september 2011

    @ Sirius Ik ken de term Abiogenese.Maar ik heb een filmpje op youtube voor je Through the wormhole S1EO5 – How did we get here? Deze episode legt precies uit waarom deze inslagen zo belangerijk waren voor een vroege aarde.Er zijn meer filmpjes over trouwens Earth:making of a planet en Known universe:Is anybody out there.Ik zeg niet dat wat jij typt niet waar is,maar ik zeg dat er meerdere theorieen mogelijk zijn over hoe het leven werkelijk begon op aarde.1 ding weet ik zeker,aminozuren zijn de bouwstenen des levens op aarde geweest.

  • Sirius.

    1 september 2011

    @ gliese 581c,

    Ik denk dat u in verwarring bent geraakt met de kleinere groep wetenschappers die de theorie van panspermia er op na houdt.
    Deze gaan ervanuit dat ons leven van buitenaardse komaf is.
    Zij zijn vooral ook gericht op onderzoeken naar exoplaneten.

    The great heavy bombardement gebeurde vooral vóór de vorming van de Aardse atmosfeer.
    En dit is met enorm veel geweld gepaard gegaan.
    Pas na de vorming van de atmosfeer is het chemische proces (evolutie)begonnen.

    Aminozuren ontwikkelen tijdens de afkoeling en vorming oceanen.
    Alle bestandelen zijn daarvoor op Aarde beschikbaar.
    Dit is in de periode geweest tussen 4 en 3,5 miljard jaar geleden.

    gr,
    Sirius.

  • gliese 581c

    1 september 2011

    In verwarring met panspermia hmm nee hoor.Ik weet wel dat er zelfs word beweerd dat wij misschien afkomstig kunnen zijn van Mars.Er zijn stukken rots gevonden op de Zuidpool die afkomstig waren van Mars,dit is panspermia dacht ik,maar dit geloof ik niet! Wat ik wel geloof is dat kometen/meteorieten er misschien iets mee te maken hebben,namelijk het creëren van meer complexere verbindingen d.m.v inslag.Ze hebben ooit eens een sonde door de staart van een komeet laten gaan,en hebben zo aminozuren gevonden.Alleen ik besef me wel dat de aarde en de kometen/meteorieten/astorieden zijn gemaakt tijdens het ontstaan van ons zonnestelsel,dus de kans dat ze allebei de bouwstenen des levens hebben is vrij groot.Maar misschien heb je gelijk,en behoor ik tot de minderheid die dit gelooft.

  • Sirius.

    3 september 2011

    Hoi Gliese ,

    Wat je zegt; ik besef dat alles is ontstaan uit de protoplanetaire nevel.

    Dit is gelijk ook je antwoord!
    Alles in ons zonnestelsel is ontstaan uit die zelfde nevel.
    Deze chemische moleculen zowel op een komeet als op Aarde komen uit dezelfde nevel.
    De Aarde is in vergelijking met een komeet uiteraard een veel stabielere omgeving om chemische verbindingen te laten evolueren.
    Vandaar mijn reactie.
    En wat mars betreft; dat moet je inderdaad met een flinke korrel zout nemen.

    Mvg
    Sirius.

  • A.Deira

    7 januari 2012

    Water is overal het leeft is een informatiedrager en beschikt over een geheugen.

Comments are closed.