Transformace raných planetárních atmosfér plazmatem o vysoké hustotě energie a jejich důsledky na rané globální klima

Abstract

The goal of this bachelor thesis is to explore one of possible solutions to faint young Sun paradox, namely greenhouse effect incurred by increased concentration of N2O induced due to high energy plasma of meteorite impact. The series of experiments were done to simulate early Earth atmosphere under the effect of impact. The results of experiments were evaluated by infrared spectroscopy. It was found that under the right circumstances, concentrations of N2O created by impacts go from 5 to 38 ppm, which is concentration high enough to resolve faint young Sun paradox. Results presented in this thesis lead us to new path of solving the faint young Sun paradox and offer many important information for prebiotic chemistry on early Earth.

Cílem této bakalářské práce je prozkoumání jednoho z možných řešení tzv. Paradoxu slabého mladého Slunce. Teorie Slabého mladého Slunce předpokládá, že mladá hvězda vyzařovala menší intenzitu záření, díky čemuž při potlačení skleníkového efektu na Zemi vlivem evoluce rané planetární atmosféry mohlo dojít při jisté souhře okolností ke globální zamrznutí celé planety. Raná Země by se tak podobala např. Jupiterově měsíci Europa. Je však známo, že v pozdějších dobách raného Archaika dosahovala teplota až k 80o C. Tato paradoxní situace, kdy raná Země, v jejímž případě se ještě donedávna uvažovalo o vysokých globálních teplotách od tisíců do několika set stupňů Celsia, mohla být ve skutečnosti zamrzlým světem, je označována jako Paradox mladého Slunce. Jelikož jednoznačné důkazy o této rané globální době ledové chybí, je předpokládáno, že díky zvýšené sopečné činnosti či vysokému obsahu skleníkových plynů mohla být Země velmi horká i přes to, že výkon mladého Slunce byl asi o čtvrtinu menší než dnes. Jedním z faktorů mohl být skleníkový efekt způsobený zvýšenou koncentrací N2O, který mohl vznikat v masivních množstvích jako následek plazmochemie o vysoké hustotě energie díky četným impaktům asteroidů. Byla provedena série experimentů simulujících tranformaci rané atmosféry vlivem impaktu meziplanetární...