Во время архейской эры 3,8 млрд. – 2,5 млрд лет назад единственная звезда Солнечной системы была примерно на 20-25% слабее, нежели сегодня. Количества света, исходившего от Солнца, предположительно, было бы недостаточно чтобы нагреть Землю и по идее все океаны нашей планеты должны были замерзнуть, однако геологические данные, полученные в ходе исследований осадочных пород архейской эры, свидетельствуют о том, что всё обстояло совершенно иначе – на Земле господствовал влажный и теплый климат
Некоторые предполагаемые объяснения этого парадокса, известного как «парадокс слабого молодого Солнца», касаются состава атмосферы, который характеризовался более высокой концентрацией парниковых газов, более высокого уровня атмосферного давления, увеличенных размеров воздушных масс, а также изменения скорости вращения Земли.
Исследователь Charnay вместе со своими коллегами использовал трёхмерную модель глобального климата нашей планеты в комплексе с динамической океанической моделью, дабы исследовать возможные варианты объяснения парадокса. Учёные выяснили, что атмосфера Земли в период начала архейской эры (3,8 млрд. лет назад) состояла из 100 миллибар углекислого газа и 2 миллибар метана, а 2,5 млрд. лет назад – 10 миллибар CO2 и 2 миллибар метана. Уровни углекислого газа превышали нынешние показатели в 25-250 раз соответственно, а метана аж в 1000 раз. Именно благодаря такому составу средняя температура Земли оставалась на уровне 10-20 С, близкой к текущей модели климата.
Авторы предполагают, что такие уровни парниковых газов в полной мере соответствуют геологическим данным. Charnay считает, что такой атмосферный состав является наиболее подходящим объяснением «парадокса слабого молодого Солнца». Массивные скопления воздушных масс также, по мнению исследователей, сыграли не последнюю роль в том, что Земля во время архейской эры не покрылось вечной мерзлотой. Авторы исследований допускают, что некоторые из потенциальных вариантов объяснений возможно сыграли свою роль в нагреве Земли, однако ни одного из них было бы недостаточно, чтобы предотвратить глобальное оледенение, в условиях которого жизнь, вероятнее всего, никогда бы не возникла.
