Ученые установили плотность воздуха 2,7 миллиарда лет назад
Недавно группа американских учёных из Вашингтонского университета в Сиэтле проанализировала отпечатки дождевые отпечатки на туфе вентерсдропской серии формаций в Южной Африке и обнаружила, что плотность приземных слоёв атмосферы 2,7 млрд. лет назад могла превышать современные значения. Был проведён ряд экспериментов, в которых водяные капли известного размера падали на свежий и выветрившийся вулканический пепел, что дало ключ к пониманию соотношения между размерами отпечатков и ударным импульсом капель. Если дождевые капли в архее достигали максимального современного значения, то плотность воздуха должна была составлять почти 2,3 кг/м3, но, поскольку такие капли возникают редко, более вероятно значение в 1,3 кг/м3 (для сравнения: сегодня это значение равно 1,2 кг/м3). Если верна верхняя оценка, то расширение атмосферы под действием давления представляется возможным объяснением, иначе его придётся отвергнуть. Кроме того, результаты, полученные группой Санджоя Сома, опровергают возможность запредельных концентраций углекислого газа, что ранее также считалось возможным объяснением жаркого климата в архее.
Согласно так называемому «парадоксу слабого молодого Солнца», во время геологической архейской эры Солнце излучало примерно на 20% меньше энергии, но при этом было способно обогревать молодую Землю настолько, что на ней была вода в жидком состоянии и мягкие климатические условия. Объяснение этому феномену искали в более плотной атмосфере, которая генерировала тепло в результате расширения под давлением азота или значительных концентраций парниковых газов. По результатам геохимических и численных исследований, у атмосферных газов (метан, кислород, углекислый газ) в архее могли быть предельные концентрации, но не существовало никаких данных о плотности атмосферы на уровне земли и барометрическому давлению, что заставляло отнестись к данной гипотезе с сомнением.