Wetenschappers van NASA hebben ontdekt dat de jonge zon zo'n 4 miljard jaar geleden zo veel zonne-uitbarstingen had dat de aarde, ondanks de relatief lage kracht van de zon, geen ijsbal was. Ook zorgden de uitbarstingen mogelijk voor het vormen van complexe moleculen.
Een belangrijke factor die waarschijnlijk bijdroeg aan de opwarming van de jonge aarde, was het opbreken door zonnestormen van moleculair stikstof in een veel reactiever stikstofatoom. De energierijke coronale massa-ejecties van de zon, ofwel super-zonnevlammen, zorgden voor de benodigde energie om de moleculen op te breken, waarna zich stikstofoxide vormde.
Stikstofoxide is een zeer sterk broeikasgas, zo'n 300 keer krachtiger dan koolstofdioxide. Samen met de vrijkomende energie van de zonne-uitbarstingen, was dat voldoende om de aarde op te warmen. De onderzoekers berekenden dat als de hoeveelheid stikstofoxide minder dan één procent was van de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer van de jonge aarde, het al genoeg moet zijn geweest om vloeibaar water te laten bestaan. Vloeibaar water is een van de vereisten voor het ontstaan van leven.
Naast het opwarmen van de jonge aarde door een nog veel zwakkere zon, had de constante stroom deeltjes met veel energie misschien nog een interessant neveneffect, namelijk het vormen van complexe moleculen. De planeet bestond vier miljard jaar geleden voor een groot deel uit simpele moleculen en die zijn niet voldoende om complexe chemicaliën mee te maken. Om onderdelen als RNA of DNA te vormen is veel energie nodig, iets waarvan nog steeds niet duidelijk is hoe die ooit konden ontstaan.
Een van de moleculen die waarschijnlijk ook ontstonden, is waterstofcyanide. Deze stof is nodig om aminozuren te vormen die onmisbaar zijn als bouwblok van organismen.
Dat de stromen deeltjes de atmosfeer van de aarde konden bereiken, heeft ook te maken met de zonne-uitbarstingen. Die uitbarstingen zorgden voor het zwakker worden van het magnetisch veld rond de aarde dat ook nog niet zo sterk was als nu. De super-zonnevlammen komen nu eens in de honderd jaar voor, maar toen vermoedelijk meerdere keren per dag, wat andere energierijke deeltjes de mogelijkheid gaf de atmosfeer van de aarde binnen te dringen.
De gebruikte gegevens voor het onderzoek komen onder andere van de Kepler-missie. Kepler kijkt naar sterren die slechts een paar miljoen jaar oud zijn en daarmee vergelijkbaar met de leeftijd en de intensiteit van de zon vier miljard jaar terug. De data van Kepler toont veel voorbeelden van de zogenaamde super-zonnevlammen, schrijft NASA.
Het onderzoeksartikel verscheen maandag in Nature Geoscience.
Bron: NASA