40 亿年前太阳比现在黯淡许多，是不是地球的温度也比现在低很多？ 第1页

2020年6月更新，FYSP 被认为已经不再是一个悖论，该问题学术界已经解决。

这个问题是著名的“Faint Young Sun Paradox” （暗淡年轻太阳悖论?）。因为太阳内部核聚变过程，太阳亮度随着年龄增加而不断上升，在过去46亿年里每一时间点的太阳亮度可以用一个简单公式来估算： ， 代表过去的时间以10亿年（Gyr）为单位， 和 分别代表太阳亮度在 以前和今天太阳亮度。比如说，40亿年前 ，插入公式后得到 ，说明40亿年前太阳亮度比今天低 26%。

如果把和现代一模一样的大气成分复制到40亿年前的地球，地表平均温度会降低到-30-40℃以下。但这和30-40亿年前的地质记录不符合，因为当时地表已经发展出了海洋和生态圈，怎么说也得在>0℃。为了解决这个问题就提出了很多假说。这里稍微介绍一下：

• 太古宙大气中含有更大量 ，相比之下今天大气 。受碳循环控制，在40亿年前 可能会达到现在的1000倍，增强反向风化和减弱大陆风化共同维持了高（Krissansen-Totton, Arney & Catling, 2018; Isson & Planavsky, 2018）。陆地面积是在30亿年前之后才开始大规模生长的。
• 在早期大气还没有氧化时，可能还含有其他比如甲烷和氢气这种还原温室气体（Sagan and Mullen, 1972）。1% 甲烷含量配合100倍现代 也可以保证温暖气候（Krissansen-Totton, Arney & Catling, 2018）。或者，在仅有10倍现代，2-3倍巴尔氮气和10% 氢气足以温暖地表（Wordsworth & Pierrehumbert, 2013）。
• 地球在太古宙快速自转时会减少全球云覆盖率和减弱冰雪反馈，再加上当时可能没有大陆面积（海洋反照率0.06，大陆在0.2-0.4），使得当时地球整体反照率比现代低很多，所以地球系统可以吸收更多的太阳能量（Jenkins, Marshall & Kuhn, 1993; Rosing et al., 2010; Spalding & Fischer, 2019）。
• 标准的太阳演化模型可能是错的，早期太阳亮度实际上并没有这么低。如果5% 原始太阳质量在活跃阶段被太阳风和日冕物质抛射时喷出去了，不考虑这5% 质量会严重影响太阳的演化经历模型，比如说FYSP就不存在了（Minton & Malhotra, 2007）。但这个模型并不受欢迎，而且基本可以被排除。原因在于它要求很大程度的fine-tuning（the parameters of a model must be adjusted very precisely in order to fit with the observations），其他太阳类恒星早期的质量损失率也不足够达到5%（Drake et al., 2013）。

比FYSP难得多的是Early Mars Climate Paradox（早期火星气候悖论?）。当时火星接受的辐射量甚至比传统宜居带允许的下限还低，然而地表却有发达的河流、湖泊和海等复杂的水文系统，单纯高 完全解释不了的现象，必须要求其他大气成分。