В 1972 году Карл Саган и его коллега обнаружили то, что сегодня известно как парадокс слабого молодого Солнца. Согласно физике звёзд, наше светило горит всё ярче со временем из-за увеличения числа термоядерных реакций в ядре. А это значит, что примерно 4 миллиарда лет назад Солнце было на 25% тусклее, чем сегодня. При такой слабой освещённости ледяные шапки на полюсах должны были бы разрастаться, отражая всё больше солнечного света и ещё сильнее охлаждая планету. В итоге Земля превратилась бы в настоящий кубик льда — эффект снежного кома.
Однако ископаемые свидетельства рисуют совершенно иную картину. Древняя Земля оказалась тёплым, даже жарким раем для жизни, где простые одноклеточные организмы процветали. Откуда же этот парадокс: Солнце тусклое, а планета тёплая? Учёные предложили несколько возможных объяснений, и самое вероятное гласит, что ранняя земная атмосфера содержала один или несколько газов, которые удерживали тепло у поверхности. Мы до сих пор точно не знаем, что это были за газы и откуда они взялись, но исследователи обдумывают интригующие гипотезы.
Согласно одной из них, постоянный поток камней из Солнечной системы расплавлял огромные участки земной коры. Это производило парниковые газы — углекислый газ и метан, а также выводило на поверхность серу, ключевой компонент некоторых аминокислот. То, что создало мегапарниковый эффект, одновременно предоставило ингредиенты для зарождения жизни. Другая гипотеза обращается к самому молодому Солнцу. Тогда оно было куда более капризным: мощные магнитные бури швыряли в космос потоки высокоэнергичных частиц. Сегодня солнечный ветер лишь вызывает полярные сияния, но в древности эти частицы куда чаще сталкивались с первичной атмосферой Земли. В результате образовывались большие количества двух газов: закиси азота (парниковый эффект которой в 300 раз сильнее, чем у углекислого газа) и циановодорода — яда, который по иронии судьбы также способен создавать базовые строительные блоки жизни.
Что бы ни было правдой, ясно одно: ранняя Земля каким-то образом создала идеальный дом для жизни под лучами слабого молодого Солнца. Но наше светило продолжает разгораться. В будущем Земля будет неуклонно нагреваться, и в конце концов вода и жизнь испарятся под ярким сиянием старого Солнца.