雖然太陽似乎是亙古不變的， 這就像天上的其他星星一樣 。 事實上， 太陽的年齡只比地球大一點， 并且就像每顆恒星一樣形成于由氣體和塵埃組成的恒星搖籃之中 。

隨著我們對恒星演化的了解， 我們知道恒星隨著年齡的增長而逐漸變暖 。 數十億年前， 我們太陽的光度大約是今天的70% 。 這意味著年輕的地球接收到來自太陽的熱量要比現在少 。 由于熱量少很多， 這不足以使當時的地球能維持液態水的存在 。 但地質證據清楚地表明， 年輕的地球也存在有海洋 。



上圖的橫坐標為距今的時間（單位：十億年）， 縱坐標為相對于今天的太陽光度
這就是所謂的黯淡太陽悖論， 而它仍然是一個巨大的挑戰 。 在過去的幾十年里， 我們知曉了大氣成分可以極大地影響星球表面溫度 。 雖然金星比地球更暖， 但它厚厚的大氣層使其比更接近太陽的水星更熱 。 另一方面， 由于火星曾經擁有更厚的大氣層而在其表面存在液態水 。
雖然地球在過去確實擁有更厚的大氣層， 但這并不能完全解釋年輕的地球上存在海洋 。 不僅僅只是大氣的厚度， 還有大氣的組分對地球表面溫度起到了至關重要的作用 。 甲烷和二氧化碳等溫室氣體能有效地束縛住太陽的熱量， 這要遠遠超過其他化合物 。 然而， 對取自被巖石困住的年輕地球大氣進行檢測表明， 當時的甲烷和二氧化碳水平不足以維持地球上存在液態水 。
對此， 一種可能的解釋是地球的早期大氣中含有大量的氫分子 。 而今天我們的大氣層中所含的氫則很少 。 氫的密度很小可以很容易地從地球大氣層中逃逸， 但在紫外線的幫助下亦會如此 。 由于年輕的太陽較冷， 它產生的紫外線也較少， 這使年輕地球上的氫分子更難以逃脫 。 雖然氫氣并不是一種特別強烈的溫室氣體， 但它可以滯留熱量 。 作為濃厚的氮氣氛大氣層的一部分， 這足夠維持早期地球的海洋 。



還有其他想法認為年輕太陽產生更猛烈的耀斑幫助使地球大氣變得更暖， 或者來自距離比現在更近的年輕月球的潮汐加熱導致了地球變得更溫暖 。
對此， 目前沒有確切的答案 。 因此， 自開天辟地以來， 黯淡太陽悖論仍然是一個挑戰 。
下次我們將要討論的另一大天文悖論是：宇宙射線非常強大 。 宇宙射線所擁有的能量存在一個上限， 那為什么我們觀測到宇宙射線所擁有的能量卻超過那個上限？
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