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博主胡德良:邢台学院外语系英语教授,中国译协专家会员,河北省译协常务理事,邢台市译协副会长。爱好翻译,内容涉及宇宙探秘、医疗卫生、家庭保健、生命科学、能源科学、地球科学、环境科学、散文小说和纪实文学等领域。所译文章曾见于《光明日报》、《科技日报》、《健康时报》、《健康报》、《英语世界》、《英语知识》、《科技英语学习》、《科学之友》、《科学与文化》、《世界科学》、《生命世界》等全国各大报刊。博客特色:英汉对照、图文并茂,融趣味性、科学性、知识性为一体。

早期的地球为何没有冻结?(图)  

2010-04-07 11:51:46|  分类: 地球环境 |  标签: |举报 |字号 订阅

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早期的地球为何没有冻结?(图) - 月亮飞船 - 欢迎光临月亮飞船的博客

通过对格陵兰古老地层中的岩石进行分析,推翻了早期地球是个温室的观点。

Why Didn’t Early Earth Freeze? The Mystery Deepens

by Phil Berardelli  胡德良

Dial back the clock nearly 4 billion years, to a time called the Archean, and the sun would appear about 30% dimmer than it is now. That's a problem: It couldn't have warmed Earth enough to keep the seas from becoming permanent ice sheets. Yet overwhelming geological evidence indicates that liquid water has existed on our planet since the seas formed more than 4 billion years ago, even during the deepest ice ages. What could have provided the added warmth?  

 把时钟拨回到将近四十亿年前,回到一个叫太古代时期,当时的太阳光线看起来比现在要弱大约30%。这样存在一个问题:太阳为地球提供了热量,但不足以使海洋避免结成永久的冰盖。然而,有力的地质证据表明,自从40多亿年以前海洋形成时候起,液态水一直存在于我们的地球上,即使在最寒冷的冰期期间也不例外。什么有可能为地球提供额外的热量呢?

 In 1972, famed astronomer Carl Sagan proposed that the answer lay in the atmosphere. Sagan and his co-author George Mullen hypothesized that carbon dioxide (CO2) concentrations were much higher during the Archean—possibly 100 times higher than they are today—and therefore the atmosphere could retain enough heat to keep the planet from freezing. But so far, no one has found convincing data that Earth was once a super greenhouse. And now researchers have uncovered strong evidence to the contrary.

 1972年,著名天文学家卡尔·萨根提出,问题的答案存在于大气中。萨根及同事乔治·马伦提出假设:在太古代期间,二氧化碳浓度要高得多——可能比现在高出100倍,因此大气中可能保留了足够的热量,使地球免于冻结。但是到目前为止,没有令人信服的数据可以说明地球曾经是一个超级温室。现在,研究人员发现了强有力的证据,所证明的情况恰恰相反。

 A team led by earth scientist Minik Rosing of the University of Copenhagen analyzed iron-bearing rocks in southwestern Greenland that were 3.8 billion years old. They focused on two minerals, magnetite and siderite, that can provide a bellwether of the CO2 concentrations in the atmosphere. Too much CO2, and magnetite can't form, whereas the opposite is true for siderite. Based on the ratio of the minerals, the team reports in tomorrow's issue of Nature that CO2 levels during the Archean could have been no higher than about 1000 parts per million—about three times the current level of 387 ppm and not high enough to compensate for the weak sun.

 哥本哈根大学地球科学家米尼克·罗辛领导着一个研究小组,分析了格陵兰西南部拥有38亿年历史的含铁岩石。他们重点分析了两种矿物:磁铁矿和菱铁矿,这两种矿物可以为大气中的二氧化碳浓度提供征兆。如果大气中存在的二氧化碳太多,磁铁矿则无法形成;如果大气中存在的二氧化碳太少,菱铁矿则无法形成。根据两种矿物的比例,研究小组在明天出版的《自然》杂志上报道说:在太古代期间,二氧化碳的水平决不会高于大约百万分之一千(1000ppm——大约三倍于目前的水平(387ppm),不足以弥补阳光的弱势。

 The results were "very surprising," Rosing says. As to the question of what kept the planet warm instead of CO2, he says his research points to two possibilities. First, Earth's land masses were much smaller billions of years ago, meaning that the oceans, which generally are darker than continents, could absorb more of the sun's heat. Second, because life was brand new, organisms were manufacturing little of the gases that help clouds form. So, more sunlight reached the surface.

 罗辛称,研究结果非常令人吃惊至于是什么取代了二氧化碳而保持了地球的温暖,他说他的研究表明有两种可能性。首先,几十亿年前地球的陆块要小得多,海洋通常比陆地更暗,因此这意味着海洋会从太阳中吸收更多的热量。其次,由于生命刚刚出现,生物体几乎制造不出有助于云层形成的气体,因而更多的阳光可以到达地球表面。

 There are bound to be other factors, Rosing says. "I think that our paper is just one link in a long chain of further refinements of our understanding of the early Earth and of the dynamics of our planet."

 罗辛称,必然还会有其他的因素。我认为,在我们对早期地球和地球动力学的理解追求精益求精的一系列过程中,我们的论文不过是其中的一个环节。

 Earth scientist James Kasting of Pennsylvania State University, University Park, thinks it's premature to discard the greenhouse-gas option. Temperatures during the Archean were at least as high as they are today, despite the weaker sun, he says. It's difficult to account for the warmth using just the mechanisms suggested in this paper, Kasting says. "So, I think there is still a need for additional greenhouse gases."

 宾夕法尼亚州立大学帕克分校的地球科学家詹姆斯·卡斯丁认为,抛弃温室气体因素的时机还不成熟。他说,尽管当时的阳光较弱,太古代期间的温度至少跟现在一样高。卡斯丁指出,仅仅利用该论文中提出的机制很难说明当时的温暖状况所以,我认为仍然需要用额外的温室气体来进行解释

译自:美国《科学》杂志网站(March 31, 2010 5:07 PM

原著:Phil Berardelli

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