Theorieën over de begindagen van de geschiedenis van onze planeet lopen enorm uiteen. Sommige studies hebben het beeld van een sneeuwbal aarde geschilderd, toen een groot deel van het oppervlak bevroren was. Andere theorieën omvatten perioden die onherbergzaam heet zouden zijn voor de meeste huidige levensvormen om te overleven.

Nieuw onderzoek van de Universiteit van Washington suggereert een mildere jeugd voor onze planeet. Een analyse van temperatuur door de vroege geschiedenis van de aarde, gepubliceerd in de week van 2 april in de Proceedings van de National Academy of Sciences , ondersteunt meer gematigde gemiddelde temperaturen gedurende de miljarden jaren waarin het leven langzaam opkwam op aarde.

"Ideeën over het vroege milieu van de aarde zijn overal, uit een zeer hete wereld, tot iemand die opgesloten zit in een permanente ijstijd, van een wereld met zure oceanen naar een met zeewater dat zo alkalisch is dat het je ogen zou prikken, " zei David Catling, een UW-hoogleraar aard- en ruimtewetenschappen. "Deze simulaties laten zien dat onze vroege wereld ongeveer dezelfde gemiddelde temperatuur had als vandaag, en een pH van het zeewater binnen ongeveer één eenheid neutraal."

Eerdere onderzoeken hebben de gemiddelde temperaturen tijdens het Archeïsche tijdperk vastgesteld, 4 tot 2,5 miljard jaar geleden, zo laag als min 25 graden Celsius. andere schattingen, gebaseerd op verschillende interpretaties van het bewijsmateriaal, gemiddelde temperaturen tot 85 graden Celsius hebben gebracht, waaronder alleen warmteminnende microben die nu in warmwaterbronnen voorkomen, kunnen overleven.

De nieuwe resultaten plaatsen het buitenste bereik van mogelijke temperaturen op 0 tot 50 C (32 tot 122 F).

"Onze resultaten laten zien dat de aarde gedurende vrijwel haar hele geschiedenis een gematigde temperatuur heeft gehad, en dat is toe te schrijven aan weersinvloeden - ze doen goed werk bij het handhaven van een bewoonbaar klimaat, " zei eerste auteur Joshua Krissansen-Totton, een UW-promovendus in Aard- en ruimtewetenschappen.

Om hun schatting te maken, de onderzoekers namen het meest recente inzicht in hoe rotsen, oceanen, en luchttemperatuur interageren, en zet dat in een computersimulatie van de temperatuur op aarde van de afgelopen 4 miljard jaar. Hun berekeningen bevatten de meest recente informatie over hoe verwering van de zeebodem plaatsvindt op geologische tijdschalen, en onder verschillende voorwaarden.

Hoewel we niet denken aan wind en regen die wegslijten op de zeebodem, de zeebodem wordt geërodeerd als zeewater door de rotsen op de oceaanbodem sijpelt. Koolstofhoudende moleculen bezinken uit het water, een proces gerelateerd aan de temperatuur en zuurgraad van het zeewater, terwijl andere chemicaliën uit de rots worden opgelost.

"Verwering van de zeebodem was belangrijker voor het reguleren van de temperatuur van de vroege aarde omdat er op dat moment minder continentale landmassa was, het binnenste van de aarde was nog heter, en de zeebodemkorst verspreidde zich sneller, dus dat zorgde voor meer korst om te weerstaan, ' zei Krissansen-Totton.

De auteurs hebben simulaties uitgevoerd voor veel mogelijke scenario's voor de grootte van de continenten, de temperatuurgevoeligheid van chemische verwering en andere factoren om het volledige scala aan mogelijke scenario's voor de gemiddelde luchttemperatuur en de pH van de oceaan door de geschiedenis heen te krijgen.

"We kregen dit eerste antwoord dat de vroege aarde gematigde temperaturen en een licht zure oceaan-pH had, "Zei Krissansen-Totton. "Ik heb echt mijn best gedaan om dat te doorbreken, op zoek naar aannames die dat antwoord mogelijk kunnen veranderen. Maar ik vond dat dit een echt robuust resultaat is. Het is moeilijk om een ​​realistisch scenario voor te stellen waarin temperaturen of pH extremer waren."

Dat is goed nieuws voor de zoektocht naar leven op andere planeten. Als de temperatuur op aarde in de loop van de geschiedenis redelijk gematigd was, andere planeten in de bewoonbare zone moeten ook lang genoeg een redelijk stabiel klimaat behouden om andere levensvormen te laten evolueren.

"Er is niets bijzonders aan deze processen, "Zei Krissansen-Totton. "Ze kunnen voorkomen op elke rotsachtige planeet met oceanen. Dus het klimaat van andere planeten die zich in de bewoonbare zone bevinden, wordt waarschijnlijk gestabiliseerd tot gematigde waarden door deze weersinvloeden. En dat is goed voor de zoektocht naar het leven, omdat je miljarden jaren lang gematigde temperaturen nodig hebt om een ​​stabiele omgeving te hebben waarin leven zich kan ontwikkelen."

De resultaten kunnen ook helpen licht te werpen op hoe de omstandigheden waren tijdens de vroege evolutie van het leven op aarde.

"De resultaten helpen ons te begrijpen hoe natuurlijke processen de omgeving van de aarde geschikt hielden voor leven voor miljarden jaren, vanaf het nederigste begin tot de prachtige vormen die nu om ons heen zijn, ' zei Catling.