Das Paradoxon der schwachen jungen Sonne bezeichnet den Widerspruch zwischen der vor 3,8 Mrd. Jahren um etwa 30 % geringere Strahlungsleistung der jungen Sonne und eindeutigen Hinweisen auf ein deutlich wärmeres Erdklima zu dieser Zeit.^[1][2] Als The Faint Young Sun Paradox wurde der Begriff 1972 von dem Astronomen und Buchautor Carl Sagan im englischen Sprachraum geprägt und hat sich seitdem etabliert.^{[sm 1]}

Die Sonne hatte zu Beginn ihrer Aktivität eine etwa 30 % geringere Strahlungsleistung als heute. Eine der heutigen nahezu vergleichbare Strahlungsleistung wurde vor etwa einer Milliarde Jahre erreicht. Im Gegensatz dazu sind bereits vor 3,8 Milliarden Jahren Spuren flüssigen Wassers nachzuweisen.^[3] Hinweise auf Leben auf der Erde gibt es mindestens 3,5 Milliarden Jahren und bilden sich unter anderem in Chemofossilien und Hinweisen auf versteinerte Stromatolithen ab.^[4][5] Den geologischen Erkenntnissen zufolge war die gesamte frühe Klimageschichte der Erde eine Zeit mit einer fast kontinuierlich, vergleichsweisen warmen Oberflächentemperatur. Eine wichtige Ausnahme stellt eine weltweite Vereisung um etwa 2,4 Milliarden dar. Nach dieser kommt es wieder zu einer längeren Warmzeit, scherzhaft als boring billion (langweilige Milliarde) bezeichnet^{[jko 1]}, die bedeutende Rätsel aufgibt. Erst danach, seit etwa einer Milliarde Jahre wechseln sich bis zur Gegenwart globale Kalt- und Warmzeiten in regelmäßigen Abständen ab.

Das Paradoxon wirft grundlegende, fächerübergreifende Fragestellungen in Geologie, Astrophysik, Biologie, Klimatologie und Atmosphärenphysik auf. Es spielt für die Deutung der Entstehung von Leben und dessen Dauerhaftigkeit auf der Erde wie im Vergleich mit anderen Planeten eine zentrale Rolle.^{[jk 1]}

Grundsätzlich werden für die Deutung des Paradoxons natürliche Faktoren herangezogen, die bis zur Gegenwart eine Rolle im Klimageschehen auf der Erde einnehmen.

Dazu gehören zunächst die Parameter der Erdbahn und der Erdachse in Bezug auf die Sonne. So werden Eis- und Warmzeiten der jüngeren Zeit bevorzugt über die im Rahmen der Milanković-Zyklen regelmäßig veränderte Erdbahngeometrie gedeutet.^{[ipcc 1]}

Klimawirksam ist ebenso die Verteilung und das Vorhandensein von Ozeanen und Kontinenten, Fließgewässern und Gletschern und ihre Wechselwirkung mit Luft- und Meeresströmungen. Eine wichtige Rolle spielt zudem der Vulkanismus und dabei in die Atmosphäre verbrachte Gase, Stäube und Aerosole sowie die Folgen von Leben im weitesten Sinne. Die Aktivität von Vegetation, die Erosion und Verwitterung hat über die Bildung und Beschaffenheit von Lockergestein und Böden Einfluss auf die Reflexionseigenschaften der Erdoberfläche sowie die Verdunstung und damit auf die Wolkenbildung und das Klima.^{[ipcc 2]}

Der sogenannte Treibhauseffekt und die Rolle unterschiedlicher klimawirksamer Treibhausgase wurden wegen ihrer zentralen Rolle im Klimageschehen für die Lösung des Paradoxons und der Entstehung einer warmen jungen Erde als wesentlich angesehen. Im Zusammenhang mit der allgemeinen Klimageschichte, der Entstehung und zu vergangenen und heutigen Regelmechanismen der Atmosphäre wie speziell zur Deutung des Paradoxons wurde dazu vielfältig geforscht.

2009 wurde eine Deutung des Paradoxons über einen klimaaktiven Beitrag und photochemisch stabilen Beitrag bestimmter Sulfide veröffentlicht. Sie verspricht weitere Erkenntnisse zur Entstehung und Zusammensetzung der frühen, reduzierenden Atmosphäre.

Eine 2003 vorgebrachte alternative Deutung des Paradoxons und der globalen Warm- und Eiszeiten über einen Klimaeinfluss der Kosmischen Strahlung hat eine intensive, kontrovers geführte Debatte hervorgerufen und die Forschung zu der zugrundeliegenden Hypothese intensiviert. Neben dem Einfluss der an den Sonnenflecken abgelesenen Sonnenaktivität spielt sie eine wichtige Rolle in der Kontroverse um die globale Erwärmung.

Eine Nebenrolle zur Lösung des Paradoxons nehmen Deutungen ein, die eine Entstehung des Lebens auf der Erde und anderen Himmelskörpern unter kalten Bedingungen für möglich erachten sowie eine größere Strahlungsleistung der Sonne als bei vergleichbaren Sternen annehmen.

Das Klima wie die Zusammensetzung und Reaktionen in den verschiedenen Atmosphären der geologischen Vergangenheit, insbesondere in der Frühzeit ist nur mit großem methodischen Aufwand nachzuvollziehen.

Klimaeinfluss der Lage und Bildung von Ozeanen- und Kontinenten

Die Plattentektonik der Erde und die damit verbundene wechselnde Verteilung von Kontinenten und Gebirgen ist mit entscheidend über die dauerhafte Bildung von Gletschern, die Auswirkungen und den Charakter von Niederschlägen und Meeresströmungen. Sie ist eine Besonderheit der Erde gegenüber Venus und Mars, die entsprechende tektonische Veränderungen nicht oder nur in der Vergangenheit aufgewiesen haben. Im Gegensatz zu der Eis-Albedo-Rückkopplung kann Schneefall im Zusammenspiel mit (so vorhandenen) Kontinenten und Gebirgen Erwämungen entgegenwirken, wenn erhöhte Temperaturen zu mehr Verdunstung und Niederschlägen in vormals trockenkalten oder maritimen Regionen führen. Genauso kann eine Verlagerung kontinentaler Platten in die Polarregionen samt Veränderungen bei Meeresströmungen wie etwa dem Golfstrom global und regional Vereisungen verstärken oder auslösen.

Vor der Hypothese eines Großen Bombardement der Erde durch Asteroiden und Kometen zwischen 4,1 bis 3,8 Milliarden wurde allgemein angenommen, die Erde sei zuvor generell glutflüssig gewesen. Möglicherweise stammen vorher gebildete Gesteine aus den bereits stärker abgekühlten fremden Himmelskörpern, diese stellen eine mögliche Herkunftsquelle des irdischen Wassers dar.

Unter Geowissenschaftlern umstritten ist nach wie vor die Bildung eines ersten Kontinents, Ur, der nur etwa so groß wie das heutige Australien gewesen sein sollte, bereits vor etwa 3 Milliarden Jahren. Gesteine einzelner Inseln in einem durch die frühen Hydrosphäre gebildetem Urozean sind möglicherweise im Nuvvuagittuq-Grünsteingürtel auf Grönland erhalten. Etwas weniger fraglich ist die Bildung von Kenorland als erstem Superkontinent, die genau zur Zeit der archaisischen Vereisung 2,45 Milliarden Jahre vor unserer Zeit begann. Erst vor einer Milliarde Jahren, mit dem Neoproterozoikum kam es zum Zusammenschluss des ersten Superkontinents Rodinia, ebenfalls in zeitlichem Zusammenhang mit einer bedeutenen Vereisung. Seitdem bis in das heute andauernde Erdzeitalter, dem Phanerozoikum wechseln sich Kalt- und Warmzeiten regelmäßig ab. Kontinente und größere Inseln im Umfeld der Polargebiete erscheinen dabei als wichtiger Faktor für stärkere Kaltzeiten. Eine bedeutende derartige Vereisung fand im mittleren Ordovizium statt, die moderate Kaltzeit zwischen Jura und Kreide vor etwa 150 Millionen Jahren fällt mit dem Auseinanderbrechen des zuvor gebildeten Superkontinents Gondwana zusammen.

Treibhauseffekt

Hauptartikel Treibhauseffekt

In der Erdatmosphäre haben klimawirksame Treibhausgase wie Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid, Methan und Ozon seit Anbeginn zentralen Einfluss auf die Klimageschichte und das heutige Klima. Der natürliche Treibhauseffekt hebt die durchschnittliche Temperatur an der Erdoberfläche um etwa 33 °C auf +15 °C an. Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt hätte die heutige untere Atmosphäre im globalen Mittel nur −18 °C und wäre äußerst lebensfeindlich.

Die Treibhauswirkung rührt von einer unterschiedlichen Durchlässigkeit für den kurzwelligen (vor allem ankommenden) Anteil der Sonnenstrahlung gegenüber der langwelligen (vor allem reflektierten) Wärmestrahlung her. Der hauptsächliche Treibhauseffekt wird mit einem Anteil von etwa 36–70 % (ohne Berücksichtigung der Effekte der Wolken) durch Wasserdampf in der Atmosphäre verursacht. Kohlendioxid trägt 9–26 % zum Treibhauseffekt bei, Methan um 4–9 %, und Ozon 3–7 %. Kompliziert wird die Betrachtung durch verschiedene Regelmechanismen, so bei chemischen und physikalischen Reaktionen in der Atmosphäre, die Einfluss auf die Wolkenbildung haben. Beispielsweise kühlen niedrige Wolken die Erdoberfläche durch ihre Sonnenreflexion, hohe Wolken wärmen hingegen, die Wolkenbildung selbst wird darüber hinaus von Kondensationskeimen sowie feinen Partikeln und Spurengasen in der Atmosphäre beeinflusst. Die zugehörigen atmosphärenchemischen Reaktionen und Abläufe sind komplex.

Regelmechanismen

Ein wie nachgewiesen, über mehrere Milliarden Jahre weitgehend stabiles Klima setzt starke und weitgehend konstante externe Regelmechanismen voraus, die Veränderungen in der Wolkenbildung hervorrufen können.^{[jk 1]} Wasser in seinen verschiedenen Aggregatzuständen alleine wirkt einer Abkühlung durch eine geringere Strahlungsleistung der Sonne nicht entgegen.^{[jko 2]} Die beobachteten Klimaveränderungen müssen deshalb durch die Einwirkung anderer Faktoren auf die Wolkenbildung erklärt werden.

Wechelwirkungen zwischen Strömungungssystemen, Kontinenten, Atmosphäre und Klima findet über zyklische und azyklische Luft- und Meeresströmungen statt, so im Rahmen der natürlichen Nordatlantischen Oszillation und des El Niño Phänomens sowie des Monsun und Passatwindsystems. Eine globale Erwärmung kann dabei lokal zu strengeren Wintern führen.^[6]

Sagan und Mullen^{[sm 1]} schlugen zunächst eine klimaktive Rolle von Ammoniak NH₃ in der frühen Atmosphäre als Lösung des Paradoxons vor. Demgegenüber wurde mit Hinweis auf die begrenzte Verweildauer von Ammoniak NH₃ in der Erdatmosphäre argumentiert. NH₃ wird unter anderem durch photochemische Vorgänge zersetzt. Sagan und Chyba postulierten demgegenüber eine organische Schutzschicht, ähnlich wie bei der Atmosphäre des Saturnmondes Titan^[7], die die Stabilität erhöht haben könnte.^[8]. Eine stark ammoniakhaltige Atmosphäre spielt auch bei einer einigen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems eine Rolle.

Für das Paradoxon wurde die Ammoniakhypothese bald zugunsten eines erheblich höheren (Faktor Zehntausend) Anteils von CO₂ in frühester Zeit verdrängt. Diese Theorie war bis in die frühen 90er Jahre vorherrschend.^{[jko 2]} Aufgrund von Widersprüchen mit geochemischen Erkenntnissen^[9] wurde danach zunehmend nach Alternativen gesucht. Andere Autoren schlugen für erhöhte Anteile und Mischungen weitere Klimagase vor, die unter anderem in den Ausgasungen von Vulkanen bis in die Gegenwart vorkommen und sehr wirkungsvolle Treibhausgase sind. Dazu gehören Lachgas N₂O oder insbesondere Methan, Ethan und andere Kohlenwasserstoffe^{[jh 1]} sowie verschiedene Schwefelverbindungen.^{[jko 2]} Die Frage der photochemischen Stabilität stellt sich bei den sehr sehr klimawirksamen Kohlenwasserstoffen und Sulfiden ebenso. Begrenzende Faktoren sind die Verweildauer und Stabilität der unterschiedlichen Gase in den verschiedenen Schichten der Atmosphäre wie die Interaktion untereinander.

Die sogenannte Eis-Albedo-Rückkopplung über das ausgeprägte Reflexionsvermögen von Eis und Schnee verstärkt externe Klimawirkungen – in beide Richtungen als positive Rückkoppelung. Mehr Eis und Schnee verstärkt Abkühlungen, auftauender Frostboden und geringere Gletscherproduktion verstärkt Erwärmungen.

Der Carbonat-Silicat-Zyklus gilt als zentraler negativer (im Sinne der Regelungstechnik) und gegensteuernder Regelmechanismus für die klimaaktiven Treibhausgase. Mit ihm wird die Verwitterung von Silikaten und die Kohlendioxidkonzentration in Ozeanen und Atmosphäre mit der Ablagerung und Wiederaufarbeitung von Karbonatgestein auf den Kontinenten wie in den Ozeanen verknüpft.^[10][11] Nach Walker ist speziell in der Erdfrühgeschichte die anfänglich hohe Konzentration des Treibhausgases mit der Bildung von Kontinenten nach etwa einer Milliarde Jahren^[12] durch die Ablagerung großer Menge Karbonate abgebaut worden. Anschließend wird eine Wechselwirkung zwischen Erwärmung durch den Treibhauseffekt von Kohlendioxid in der Atmosphäre, vermehrte Silikatverwitterung, anschließend erhöhte Abkühlung durch Bildung von Karbonaten und Erwärmung nach erneuter Ausgasung von Kohlendioxid durch vulkanische Vorgänge angenommen.

Wenn das heute in Kalkstein gespeicherten CO₂ gänzlich in die Atmosphäre entlassen würde, wäre es in der Atmosphäre mit mehr als dem Zehntausendfachen des heutigen Wertes zu finden und würde mehrere Bar Partialdruck einnehmen.^{[jk 1]} Eine allmähliche Abnahme eines solchen extremen Treibhauses genau parallel der Zunahme der Sonnenleistung sollte das Paradoxon lösen – 1979 vermutete der Astrophysiker Michael H. Hart, dass die Erde genau diesen Weg genommen hätte.^[13] Harts Berechnungen zufolge sei diese allmähliche Abnahme zwischen der ersten Bildung der Atmosphäre vor 4,6 Milliarden Jahren bis zum Einpendeln der Strahlungsleistung der Sonne auf heutigem Niveau extrem unwahrscheinlich und instabil. Die Erde hätte sich demnach bei nur wenigen Prozent Ab- oder Zunahme in ein überhitztes Runaway Greenhouse^[14] wie bei der Venus oder in einen komplett überfrorenen Schneeball Erde beziehungsweise einem marsähnlichen, für Leben zu kalten wüsten Planeten mit nur geringer Atmosphäre verwandelt. Hart prägte dabei den Begriff der Continously Habitable Zone (CHZ)^[15] – die Entstehung des Lebens war demnach nur möglich, weil sich die Erde genau in dem Abstand zur Sonne befand, der dies erlaubte. Er nahm an, dass die CHZ auf etwa dem Erdabstand zur Sonne, also einer Astronomischen Einheit begrenzt ist. Die extreme Instabilität und Unwahrscheinlichkeit des Ablaufs wie des Standorts nutzte Hart zu der vielbeachteteten These (vgl. Fermi-Paradoxon), dass Leben außerhalb der Erde in der gesamten Milchstraße und womöglich im ganzen Universum extrem unwahrscheinlich sei.^{[jk 1]} Der These einer anfänglich extrem hohen, nur allmählichen Abnahme der Konzentration von CO₂ steht, worauf James F. Kasting und andere hinweisen, das in der frühen Klimageschichte einmalige „Archaische Eiszeitalter“^[16] vor 2,4 Milliarden Jahren entgegen.^{[jh 1]} Den geologischen Ablagerungen und Klimazeigern zufolge blieb das verhältnismäßig warme Klima danach durchgehend bis etwa 1 Milliarde Jahre vor unserer Zeit erhalten. Erst danach wechselten sich globale Vereisungen und Warmzeiten periodisch ab.

Jacob D. Haqq-Misra und andere (inklusive Kasting) favorisierten statt einem reinen Kohlendioxidtreibhaus 2007 ein Gemisch aus Methan CH₄, Wasserdampf und Kohlendioxid.^{[jh 1]} 2000 hatte Kasting zusammen mit Pavlov die Rolle von CH₄ betont^[17] und hatten 2001 die Abschirmung von Ammoniak durch organische Spurengase in der Urathmosphäre bezweifelt.^[18]

Untersuchungen von verschiedenen Isotopenverhältnissen zufolge waren hingegen die grundsätzlichen Elemente des Kohlenstoffzyklus bereits vor 4 Milliarden Jahren etabliert.^{[JV 1]} Ein nur bis zu 100fach höherer Wert der CO₂-Konzentration (wie anderer Treibhausgase) im Vergleich zu heute ist nicht weiter strittig, kann das Paradoxon aber nicht auflösen.^{[ns 1]} Mit einem deutlich erhöhten Anteil von Kohlendioxid in der Atmosphäre hätte sich mit terrestrischem Eisen das Eisenkarbonatmineral Siderit in erheblicher Menge bilden müssen. Dies ist bislang nicht entsprechend nachgewiesen worden. Im Gegensatz dazu sehen Jacob D. Haqq-Misra et al. das Fehlen von Siderit allein nicht als Auschlußkriterium an.^{[jh 1]}

Yuichiro Ueno, Matthew S. Johnson et al. veröffentlichten im August 2009 Untersuchungen zum Verhältnis von Schwefelisotopen in Gesteinen des Pilbara-Kratons, das aus der Frühzeit der Erde stammt.^{[UE 1]} Die Gruppe untersuchte spektralanalytisch eine Reihe von Klimagasen, die in heutigen Vulkanausgasungen vorkommen auf deren Verhalten im Bereich des Ultraviolett. Demnach hätte sich speziell Carbonylsulfid OCS in einer frühen, reduzierenden Erdatmosphäre ansammeln können und so das Paradoxon ausgleichen können. Die Verteilungsraten für verschiedene Schwefelisotope in Gesteinen konnten den Autoren zufolge als sehr guter Nachweis für die unterschiedliche Zusammensetzung der frühen Atmosphäre verwendet werden.

Die photolytische Zersetzung von Schwefeldioxid war zuvor als begrenzender Faktor angenommen worden. OCS als wirkungsvolles und stabiles Treibhausgas ist darüber hinaus im Gegensatz zu anderen in der Lage, die Zersetzung von Schwefeldioxid zu verhindern.^{[UE 1]} Die Untersuchungen an den schwefelhaltigen Sedimenten wurden zu verschiedenen Szenarien der Abschirmung des ultravioletten Lichts in Bezug gesetzt. Den Autoren zufolge ist die in den Gesteinen aufgefundene auffällige Anreicherung des Schwefelisotops³³S nur mit der Anwesenheit von OCS in der damaligen Atmosphäre und dessen spezifischer abschirmenden Wirkung zu erklären.^{[UE 1]}

Mit OCS kann demnach das Paradoxon bis zur starken Abkühlung im späten Archaikum vor 2,4 Milliarden Jahren gedeutet werden.^{[UE 1]}. Dabei interpretieren die Autoren dieses Archaisches Eiszeitalter (huronische Vereisung wegen der insbesondere in Kanada vorgefundenen, vermutlich gletscherbedingten Diamiktite) mit den von frühen Lebensformen damals zunehmenden freigesetzten Sauerstoff. Die für OCS notwendige reduzierende Atmosphäre ist danach nicht mehr gegeben.

Kasting diskutierte bereits 2006 differenzierte geochemische Befunde zur Rolle von Schwefelverbindungen in der archaischen Atmosphäre.^{[jko 2]}. Er verwies dabei insbesondere auf die nur zeitweise (nach 2,4 und vor 3,2 Milliarden vor unserer Zeit) vorkommenden Barytvorkommen Demnach (Baryt ist ein extrem schwerlösliches Sulfat) wäre der abschirmende Effekt von OCS auf SO₂ als zeitlich begrenzt zwischen 3,2 und 2.4 Ga anzunehmen. Vor der 2,4 Milliarden Jahren gibt es nur einzelne Hinweise auf gelegentlich vorhandenen freien Sauerstoff.^{[jko 2]}. In Übereinstimmung mit der OCS-Hypothese wird der generelle Wechsel von reduzierender zu oxidierender Atmosphäre auf das zeitliche Umfeld der globalen Vereisung um 2,4 Milliarden gelegt^{[jko 2]}

Insgesamt lassen die teilweise dramatischen Änderungen in der Zusammensetzung der frühen Atmosphäre^{[vk 1]}, insbesondere durch biotisch gebildeten Sauerstoff angesichts des gleichmäßig moderaten warmen Klimaverlaufs nach über mehrere Milliarden Jahre und dem periodischen Auf und Ab nach der boring billion zwischen 2,4 und 1 Milliarde vor unserer Zeit weiter Fragen offen.^{[jko 2]}

Pavlov und Kasting hatten selbst 2000 und 2003 eine methanreiche Atmosphäre nach 2,4 Milliarden Jahren in die Diskussion zum Paradoxon angeführt.^[20]. Diese setzt einen sulfidischen Ozean voraus, was von anderen Autoren geochemisch bestritten wird. Kasting spricht den Widerspruch an und resümiert Vorlage:"-en

Der israelische Astrophysiker Nir Shaviv deutet das Paradox durch die Einbeziehung von Sonnenwind und galaktischer kosmischer Strahlung auf das frühe Erdklima.^{[ns 1]} Er bezieht sich dabei auf die umstrittene Hypothese von Henrik Svensmark zum Klimaeinfluss Kosmischer Strahlung. Demnach trage stärkere kosmische Strahlung durch vermehrte Wolkenbildung zu einer Abkühlung bei. Der stärkere Sonnenwind der jungen Sonne hätte die Erde zunächst vor der galaktischen kosmischen Strahlung abgeschirmt. Im Zusammenspiel mit einer moderaten Menge an Treibhausgasen wie Wasserdampf, Methan, CO₂ und anderen reiche dies aus, um eine kontinuierliche Warmzeit zu erklären.^{[ns 1]} Die kalte Phase um 2,4 Milliarden Jahren stimme mit einer damals erhöhten galaktischen kosmischen Strahlung durch erhöhte Sternbildungsraten in der Milchstraße überein. Ein Beitrag von Klimagasen, insbesondere Kohlendioxid wird nicht abgestritten, aber dessen Wirksamkeit, die Klimasensitivität im untersten Bereich der vom Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC angegebenen Bandbreite angesiedelt.^{[ns 1]} Eine erhöhte Sternbildungsrate findet sich zudem zu Zeiten von Schneeball Erde vor knapp einer Milliarde Jahren.^{[JV 1]}

Für den Zeitverlauf danach verweist Shaviv auf das seither eingetretenen Reifestadium der Sonne mit einer der heutigen entsprechenden Strahlungsintensität. In seiner Deutung des Paradoxons über den kosmischen Strahlungseinfluss sieht er die parallel alle 143±10 Millionen Jahre stattfindenden Spiraldurchgänge des Sonnensystems durch die Milchstraße als Ursache für Wechsel von Kalt- und Warmzeiten. Dieser findet seitdem im globalen Maßstab im Abstand von etwa 135±9 Millionen Jahre statt. Der Einfluss der Spiralarmdurchgänge wäre zuvor durch den erhöhten Sonnenwind abgeschirmt gewesen.^{[ns 1]} Zudem seien Zeiten mit erhöhten Sternbildungsraten und entsprechend verstärkter kosmischer Strahlung mit verschiedenen globalen Eiszeiten korreliert.^{[nsna 1]}

Shavivs hatte zunächst 2002 in der Physical Review anhand von Studien zu Eisenmeteoriten einen möglichen Zusammenhang zwischen Kosmischer Strahlung und Klima in geologischer Zeit beschrieben.^[21] Die verschiedenen untersuchten Eisenmeteoriten waren vor ihrer Ankunft auf der Erde in der letzten Jahrmilliarde zu unterschiedlichen Zeiten im Weltraum unterwegs und weisen je nach Alter und Reisezeit verschiedene Veränderungen in ihrer isotopischen Signatur durch die komische Strahlung auf. Bestimmt wurde unter anderem das Verhältnis von Kaliumisotopen⁴⁰K/⁴¹K. Die Studie wurde Anfang 2003 in der Zeitschrift Discover als eine (Nr. 34) von 100 Top Science Stories 2002 charakterisiert.^[22] In Deutschland thematisierte Spektrum der Wissenschaft in dem Zusammenhang eine mögliche höhere Anerkennung des Klimaeinfluss der kosmischen Strahlung.^[23] Shaviv baute seine These 2003 zusammen mit Modellberechungen über den Gesamtzeitraum zum möglichen Klimaeinfluss der kosmischen Strahlung weiter aus^{[nsna 1]} und veröffentlichte 2003 einen Deutungsvorschlag zum Paradoxon.^{[ns 1]}

2003 kam es nach einer gemeinsamen Veröffentlichung mit dem Leibnizpreisträger Jan Veizer^[24] zu einer heftigen wissenschaftlichen Kontroverse mit klassischen modellbasierten Klimatologen. Veizers Vorarbeiten, geochemische Untersuchungen zu einem möglicherweise geringerem Zusammenhang zwischen CO₂ Gehalt der Atmosphäre in geologischer Vorzeit waren 2000 noch bei Nature angenommen worden.^{[25][ipcc 3]} Die vorgeschlagene gemeinsame Veröffentlichung mit Shaviv wurde 2002/2003 von Nature abgelehnt und erschien 2003 bei GSA Today. Shaviv und Veizer wurde bei dieser Veröffentlichung unter anderem von Stefan Rahmstorf grundlegende methodische Schwächen und Fehlinterpretationen unterstellt.^[26] Die Kontroverse wie die grundsätzliche These wurde nach einem Austausch erboster Presserklärungen^[27] in überregionalen Zeitungen und Zeitschriften (so Die Zeit, Prawda, Sciences et Avenir, Rückblick bei Haaretz 2009^[28]) thematisiert. Bei den IPCC-Berichten nimmt sie mittlerweile ein untergeordnetes Kapitel ein, wird aber nach wie vor in Frage gestellt.^[29] Übereinstimmend wird das Fehlen eines anerkannten physikalischen Mechanismus für die Klimawirkung der kosmischen Strahlung als Hauptproblem angesehen. Demungeachtet haben die Veröffentlichungen weitere Forschung zu dem Thema mit ausgelöst und beflügelt.^[30] Die Wechselwirkungen der Kosmischen Strahlung mit dem Sonnenwind, chemischen Reaktionen in der Atmosphäre und dem Erdmagnetfeld sind komplex. Genauso ist die Interaktion mit anderen Klimaeinflüssen jenseits der Treibhausgase wie insbesondere Meeresströmungen und vulkanischer Aktivität nicht abschließend geklärt und nach wie vor Gegenstand laufender Forschungsarbeiten.^[29][31]

Einige an der Kontroverse beteiligte Autoren wie Stefan Rahmstorf und Hans Joachim Schellnhuber haben in populärwissenschaftlichen Darstellungen das Paradoxon als scheinbaren Widerspruch bezeichnet, für den als Erklärung nur ein stärkerer Treibhauseffekt im Archaikum in Frage komme.^[32] Der 2007 erschienene IPCC Bericht hingegen ist bei der Deutung des Klimawandels allein durch Treibhauseffekte bereits in der jüngsten geologischen Vergangenheit deutlich zurückhaltender.^{[ipcc 4]}

Unbeeindruckt von der 2003 erfolgten harschen Kritik an der Hypothese sehen einzelne neuere Studien einen regionalen Klimaeinfluss der kosmischen Strahlung im Zusammenspiel mit dem lokalem Magnetfeld der Erde bestätigt.^[33] Bereits 2000 hatte Paul D. Farrar den angeblichen Effekt der Kosmischen Strahlung mit dem bedeutenden Klimaeinfluss des natürlichen El Niño Phänomens zu deuten versucht.^[34] Einige Autoren betonen umgekehrt einen von lokalen Anomalieen des Erdmagnetfelds gesteuerten Einfluss des Kosmischen Strahlungseffekts auf Meeresströmungssysteme.^[35][36]

Eine Erklärung des Paradoxons über einen möglichen Zusammenhang von kosmischer Strahlung und Klima schließt einen moderaten Einfluss von klimaaktiven Gasen^{[ns 1]} und Aerosolen keineswegs aus. Neuere Arbeiten zu dem Zusammenhang, so im dänischen SKY Experiment untersuchen speziell das Zusammenspiel von schwefelhaltigen Aerosolen mit kosmischer Strahlung in höheren Schichten der Atmosphäre^[37], ähnlich beim CLOUD Projekt beim Forschungszentrum CERN.^[38] Eine abschließende Deutung des Paradoxons im möglichen Gesamtzusammenhang ist jedoch noch nicht erfolgt,

Weitere mögliche Einflussfaktoren sind die Verteilung der Landmassen und eine ehemals schnellere Erdrotation. Mit keinem oder nur geringen Landmassen wäre auf Basis eines einfachen Modells der Meeresströmungen eine Erwärmung von etwa 4 °C anzunehmen, mit einer Tageslänge von 14 Stunden pro Tag wären 1,5 °C Temperaturerhöhung anzunehmen.^{[ns 1]} Für das Paradoxon selbst^{[ns 1]} wie den gesamten Zeitverlauf in den ersten drei Milliarden Jahren und zur Deutung des regelmäßigen Wechsels von Eis- und Warmzeiten in der Folge genügen diese Einflüsse nicht.^{[vk 2]} Einen möglichen Einfluss auf die Erdrotation wie Klima und Vulkanismus bis hin zur Entstehung des Mondes hatte der Einschlag von Theia (Planet) in der Erdfrühzeit.

Im Zusammenhang mit dem Paradoxon wurde eine höhere frühe Strahlungsleistung der Sonne – abweichend von astrophysikalischem Standardmodell – diskutiert.^{[gr 1]} Eine moderat (10 %) schwerere Sonne reicht im Vergleich zum Standardmodell aus, um das Paradoxon in der unmittelbaren Frühzeit auszugleichen. Für eine solche Hypothese sprechen laut Thomas Graedel bei der Sonne und anderen Sternen auffällige Abreicherung von Spurenelementen wie Beryllium.^{[gr 1]} Gegen die Annahme sprechen der lange und gleichmäßige Verlauf des frühen warmen Klimas über mehrere Milliarden Jahre. Ein höheres Anfangsgewicht hätte aufgrund der Standardannahmen zur Seismik der Sonne eine nur kurzzeitige, erheblich erhöhte Strahlungsleistung über nur wenige hundert Millionen Jahre zur Folge gehabt^{[ns 1]}, indirekt abgeschätzte Masseverluste der frühen Sonne sind anderen zufolge dafür zu klein.^[39] Das erhöhte Anfangsgewicht konnte bei Vergleichsmessungen einzelner Indikatoren an benachbarten, heute jungen Sonnen nicht bestätigt werden.^[40][41]

Wird dem Aktualismusprinzip der Naturgeschichte zufolge die Geschichte der Sonne mit dem Verlauf bei anderen, benachbarten Sternen in verschiedenen Altersstufen gleichgesetzt, ergibt sich ein gleichmäßiger Masseverlust, der das Paradoxon zu keiner Phase erklären kann.^{[ns 1]}

Eine über drei Milliarden Jahre gleichmäßig starke junge Sonne steht zudem mit der anderweitig gesicherten Klimageschichte, so den zeitweisen Vergletscherungen bei 2,4 (vgl Abbildung) und zu Zeiten von Schneeball Erde etwa eine Milliarde Jahre vor heute nicht in Übereinstimmung.^{[JV 1]}

Der Gaia-Hypothese von James Lovelock zufolge ist das Leben auf der Erde selbst der wesentliche Regelmechanismus,^{[jk 1]} ohne den die Erde möglicherweise das Schicksal von Mars oder Venus erfahren hätte. Der Hypothese zufolge kann die Erde und insbesondere die Biosphäre als ein lebender Organismus betrachtet werden, der sich selbst Bedingungen schafft, erhält und weiter entwickelt. Der Name leitet sich von Gaia, der Erdgöttin der griechischen Mythologie ab. Dazu gehören die Rückkoppelung zwischen Vegetation, deren Wasserspeicherungsvermögen und Niederschlägen sowie der durch Vegetationsbedeckung und Landnutzung veränderten Albedo. Ein weiterer in dem Zusammenhang angeführter Rückkopplungseffekt ist die Aufnahme von Kohlendioxid durch kalkhaltiges Meeresplankton und Korallen wie die Freisetzung von Kohlendioxid im Laufe des Kreislauf der Gesteine.

Im Widerspruch dazu lassen verschiedene Aussterbereignisse die Erde gelegentlich als bösartige Medea oder Kali erscheinen. Wichtige Arten wie die riffbildenden Korallen und eine Vielzahl weiterer Organismen traten erst nach der Kambrischen Explosion vor etwa 500 Millionen Jahren in Erscheinung. Für die nachweisliche Stabilität und das fast durchgehend lebensfreundlichen Temperaturen während der für das Paradoxon zentralen Jahrmilliarden zuvor kommen sie daher nicht in Frage.

Jim Kasting stimmt einer wichtigen Rolle des Lebens beim Kohlenstoffzyklus wie dem Einfluss auf Verwitterung und Sauerstoffgehalt zu, dennoch blieben die wesentlichen Einflussfaktoren physikalischer wie abiotischer Natur.^{[jk 1][vk 3]}

In den letzten Jahrzehnten gelang es, Lebensformen auf der Erde unter sehr kalten Umweltbedingungen nachzuweisen, so bei dem unter dem Eis der Antarktis befindlichen Wostoksee. John Priscu zufolge sollte dies ebenso beim Mars anzuwenden sein.^[42][43] Im Gegensatz zu der Annahme von Hart wurde die Continously Habitable Zone im Sonnensystem zwischenzeitlich bis nahe an den Mars ausgeweitet.

Als mögliche Deutung des Paradoxons^[44] spielt sie eher eine periphere Rolle. Das frühe Erdklima war allem Anschein nach wärmer als heute und geologische Hinweise auf die Anwesenheit von flüssigem Wasser sind im Gegensatz zu Vereisungen seit frühester Zeit weit verbreitet. Pointiert ausgedrückt, gibt es Hinweise auf wasserbasiertes Leben ähnlich dem heutigen auf der Erde „seit es Steine gibt“.^{[JV 1]} Für das Fortdauern von Leben auf der Erde während zwischenzeitlicher globaler Vereisungen wie bei der Betrachtung möglichen Lebens auf anderen Planeten und Monden ist der Befund Priscus zentral.

Bereits die Rekonstruktion der jüngeren Klimageschichte, für die es eine Vielzahl indirekter Klimazeiger (vgl. Proxy (Klimaforschung)) gibt, wurde bereits von Kontroversen begleitet. Für die Deutung des Paradoxon sind jedoch paläoklimatische Bestimmungsmethoden notwendig. Diese werden um so schwieriger und weniger, je weiter in die geologische Vergangeheit zurückgegangen wird und je weniger fossile Lebensspuren erhalten sind.

Einleitend wurden verbreitete Belege auf eine frühe Kruste und Gewässer an der Oberfläche der Erde vor 3,8 Milliarden angeführt. Noch früher, vor 4,4 Milliarden Jahren, war dies bei Zirkonkristallen aus derm Pilbara-Kraton in Westaustralien der Fall. Mit der Uran-Blei-Datierung wurden sie als bisher älteste Minerale auf der Erde identifiziert^[45] Daneben wurden Hinweise auf bereits damals vorhandene Trennung von Kruste und Ozean gefunden.^[46]

Zirkone können mehrfach den Kreislauf der Gesteine durchlaufen. Sie sind gegenüber geologischen Einflüssen wie Verwitterung und selbst hochgradiger Gesteinsmetamorphose äußerst resistent und erlauben neben einer radiometrischen Altersbestimmung isotopengeochemisch Hinweise auf ihre Entstehungsbedingungen zu finden. Entsprechende Studien erfordern eine aufwendige Probennahme und Aufbereitung sowie eine hochauflösende komplexe Analytik wie Elektronenstrahlmikroanalyse und Massenspektrometrie.

Der Nachweis von frühem Leben und die Abschätzung von Stofflüssen in der Atmosphäre in verschiedenen geologischen Zeiten ist ähnlich über die hochauflösende Untersuchung feinster Graphit- und Gaseinschlüsse sowie Mikrofossilien in Mineralien möglich geworden.^[47]

Ähnlich aufwendig gestalten sich Datenreihen zum Temperaturverlauf in der frühen geologischen Vergangenheit.^[48]

Einige Erkenntnisse zum Paradoxon wie grundsätzlich zur Exobiologie und Planetologie wurden aus Meteoriten gewonnen, die insbesondere in der Antarktis aufgefunden werden. Diese nach Addi Bischoff Raumsonden des kleinen Mannes^[49] ermöglichen die Untersuchung extraterrestrischer Materie und Einflüsse, ohne die Erde verlassen zu müssen. Die Hinweise auf mögliche organische Moleküle in Marsmeteoriten haben zudem die Forschungen wie Spekulationen zu (primitivem) Leben auf dem Mars weiter beflügelt.

Das Paradoxon betrifft ebenfalls unseren Nachbarplaneten Mars, auf dessen Oberfläche demnach flüssiges Wasser nicht hätte vorkommen sollen.^{[sm 1]} Hingegen war nach den Ergebnissen der bisherigen Sondierungen die Marsatmosphäre in der Vergangenheit (vor Milliarden Jahren) wesentlich dichter. Auf der Oberfläche des Roten Planeten war reichlich flüssiges Wasser vorhanden. Regelmäßige, teilweise möglicherweise auf wasserbasierter Erosion zurückgehende Großstrukturen wie bei den sogenannten Marskanälen, in umfangreichen Grabenbruchsystemen wie die Valles Marineris bis hin zur kleinräumigen Kryoturbationen gaben und geben daher nach wie vor Anlass zu unterschiedlichsten Spekulationen.

Das Paradoxon wird unter anderem im Umfeld von Junge-Erde-Kreationisten und Anhängern des sogenannten Intelligent Design als (Schein)Argument gegen die vielfältigen wissenschaftlichen Datierungen des Alter der Erde auf etwa 4,6 Milliarden Jahre herangezogen.^[50]

• Graedel T.E. et al (1991): Early solar mass loss – A potential solution to the weak sun paradox, Geophys. Res. Lett., 18, 1881–1884.

1. ↑ ^{a b} Graedel et al, 1991.

• Haqq-Misra, Jacob D.; Domagal-Goldman, Shawn D.; Kasting, Patrick J.; und Kasting, James F. (2008): A Revised, Hazy Methane Greenhouse for the Archean Earth, Astrobiology Volume 8, Number 6, 2008,doi:10.1089/ast.2007.0197

1. ↑ ^{a b c d} Haqq-Misra et al.

• Jansen, E., J. Overpeck, K.R. Briffa, J.-C. Duplessy, F. Joos, V. Masson-Delmotte, D. Olago, B. Otto-Bliesner, W.R. Peltier, S. Rahmstorf, R. Ramesh, D. Raynaud, D. Rind, O. Solomina, R. Villalba and D. Zhang, 2007, Frequently Asked Question 6.1, What Caused the Ice Ages and Other Important Climate Changes Before the Industrial Era? in : Palaeoclimate. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller (eds.). Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

1. ↑ Climate Change 2007: The Physical Science Basis, S. 448.
2. ↑ Climate Change 2007: The Physical Science Basis, S. 448.
3. ↑ Vergleiche die Darstellung im IPCC Bericht 2007, Abbildung 6.1, S. 441, welche das Phanerozoikum nur auszugsweise darstellt. Eine globale Vereisung vor etwa 450 Millionen wurde ausgelassen, eine kleinere Vereisung um etwa 360 Mio Jahre ist noch enthalten, beide fanden den vorhandenen Meßreihen zufolge bei hohen Kohlendioxidgehalten statt.
4. ↑ Climate Change 2007: The Physical Science Basis, S. 449.

• Kasting, James F. et al.(1988): How Climate Evolved on the Terrestrial Planets, in: Scientific American 256: 90-97 1988

1. ↑ ^{a b c d e f} Kasting 1988. Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag. Der Name „zit“ wurde mehrere Male mit einem unterschiedlichen Inhalt definiert.

• Kasting, James F. und Shuhei, Ono (2006): Palaeoclimates: the first two billion years, Phil. Trans. R. Soc. B 29 June 2006 vol. 361 no. 1470 917-929 doi:10.1098/rstb.2006.1839

1. ↑ nach Holland, H.D (2006): The oxygenation of the atmosphere and oceans. Phil. Trans. R. Soc. B. 361, 903–915. Ungültig: DOI=:10.1098/rstb.2006.1838, zitiert bei Kasting und Ono 2006
2. ↑ ^{a b c d e f g h} Kasting und Ono 2006. Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag. Der Name „kg“ wurde mehrere Male mit einem unterschiedlichen Inhalt definiert.

• Killops, Vanessa, Killops, Stephen (2005), An Introduction to Organic Geochemistry, Verlag John Wiley & Sons, Limited, 2005, ISBN 1405136928

1. ↑ Überblicksabbildung, S. 16.
2. ↑ Vergleiche die Überblicksdarstellung S. 262.
3. ↑ Detaillierte Darstellung des Kohlenstoffkreislaufs und der Interaktion mit anderen Faktoren S. 246–248.

• Sagan, C., Mullen, G. (1972): Earth and Mars: Evolution of Atmospheres and Surface Temperatures. Science, 177: 52–56. doi:10.1126/science.177.4043.52.</ref>

1. ↑ ^{a b c} Sagan und Mullen 1972.

• Shaviv, Nir. J. (2003): The spiral structure of the Milky Way, cosmic Rays, and ice age epochs on Earth New Astronomy 8, 39–77

1. ↑ ^{a b} Fig. 2. The history of the star formation rate (SFR), in Shaviv 2003 S. 50. Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag. Der Name „njs2“ wurde mehrere Male mit einem unterschiedlichen Inhalt definiert.

• Shaviv, Nir J. (2003): Toward a solution to the early faint Sun paradox: A lower cosmic ray flux from a stronger solar wind, J. Geophys. Res., 108(A12), 1437. doi:10.1029/2003JA009997

1. ↑ ^{a b c d e f g h i j k} Shaviv 2003.

• Ueno, Y., Johnson, M. S., Danielache, S. O., Eskebjerg, C., Pandey, A. & Yoshida, N. (2009): abstract Geological sulfur isotopes indicate elevated OCS in the Archean atmosphere, solving faint young sun paradox., Proceedings of the National Academy of Sciences, online Vorveröffentlichung 17.August 2009, doi:10.1073/pnas.0903518106

1. ↑ ^{a b c d} Ueno et al 2009.

• Veizer, Ján (2005):Celestial Climate Driver: A Perspective from Four Billion Years of the Carbon Cycle, Geoscience Canada, Band 32, Nr. 1, 2005

• Andere:

1. ↑ Gough, D. O.: Solar Interior Structure and Luminosity Variations., Solar Phys. (1981), 74, 21–34; doi:10.1007/BF00151270.
2. ↑ Caldeira, K. & Kasting, J. F.: Susceptibility of the early Earth to irreversible glaciation caused by carbon dioxide clouds. Nature (1992), 359, 226–228; doi:10.1038/359226a0.
3. ↑ Windley, B. (1984): The Evolving Continents. Wiley Press, New York.
4. ↑ Schopf, J. (1983): Earth’s Earliest Biosphere: Its Origin and Evolution. Princeton University Press, Princeton, N.J.
5. ↑ S. J. Mojzsis, G. Arrhenius, K. D. McKeegan, T. M. Harrison, A. P. Nutman & C. R. L. Friend, Evidence for life on Earth before 3,800 million years ago, Nature (1996), 384, 55–59; doi:10.1038/384055a0.
6. ↑ Dethloff, K.; Rinke, A.; Benkel, A.; Køltzow, M.; Sokolova, E.; Kumar Saha, S.; Handorf, D.; Dorn, W.; Rockel, B.; von Storch, H.; Haugen, J. E.; Røed, L. P.; Roeckner, E.; Christensen, J. H. (2006); Stendel, M.: A dynamical link between the Arctic and the global climate system. In: Geophysical Reseacrh Letters, Bd. 33, L03703, doi:10.1029/2005GL025245.
7. ↑ Vivien Gornitz (Herausgeberin), Encyclopedia of Paleoclimatology and Ancient Environments, Springer 2009, ISBN 1402045514, en detail S. 334–335.
8. ↑ Carl Sagan, Christopher Chyba, The Early Faint Sun Paradox: Organic Shielding of Ultraviolet-Labile Greenhouse Gases, Science 23.5. 1997, Bd. 276. Nr. 5316, S. 1217–1221 doi:10.1126/science.276.5316.1217.
9. ↑ Rye, R., P.H. Kuo, and H.D. Holland, Atmospheric carbondioxide concentrations before 2.2-billion years ago, Nature 378, 603–605, 1995.
10. ↑ Walker, J. C. G. (1985): Carbon Dioxide on the Early Earth, Origins of Life, 16: 117–127.
11. ↑ Walker, J. C. G., Hays, P. B. & Kasting, J. F. (1981): A negative feedback mechanism for the long-term stabilization of the earth's surface temperature, J. Geophys. Res., 86: 9776–9782.
12. ↑ Veizer, J. (1976) in Windley, B. F. (ed.): The Early History of the Earth. John Wiley and Sons, p. 569, London.
13. ↑ Michael H. Hart, "An explanation for the absence of extraterrestrials on Earth", Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society 16, 128–135 (1975), Reprint als Michael H. Hart, "Atmospheric evolution, the Drake equation, and DNA: Sparse life in an infinite universe", in Michael H. Hart and Ben Zuckerman (eds.), Extraterrestrials, Where are They? (Elmsford: Pergamon Press, 1982), 154–165.
14. ↑ Kasting, J. F. (1988): Runaway and Moist Greenhouse Atmospheres and the Evolution of Earth and Venus, in Icarus Bd. 74, S. 472–494; doi:10.1016/0019-1035(88)90116-9.
15. ↑ Bounama, Christine,von Bloh, Werner und Franck, Siegfried (2004) Wo kann es Zwillinge der Erde geben? Das Habitabilitätskonzept und seine Anwendungen, Sterne und Weltraum 1/2004, S. 30–36, Zusammenfassung des Stands der danach erfolgten Forschung zur CHZ auf dem Webserver des Potsdam Instituts für Klimafolgenforschung.
16. ↑ in der amerikanischen Literatur „huronische Vereisung“.
17. ↑ Pavlov, A.A., Kasting, J.F., Brown, L.L., Rages, K.A., and Freedman,R., (2000) Greenhouse warming by CH4 in the atmosphere of early Earth, J. Geophys. Res. 105: 11981–11990.
18. ↑ Pavlov, A.A., Brown, L.L., and Kasting, J.F. (2001) UV shielding of NH3 and O2 by organic hazes in the Archean atmosphere, J. Geophys. Res. 106: 23267–23287.
19. ↑ Kasting, J.F., Catling. D. Evolution of a Habitable Planet Ann. Rev. Atron. Astrophys. 41: 429–463 (2003).
20. ↑ Pavlov A.A, Hurtgen M.T, Kasting J.F, Arthur M.A2003 Methane-rich Proterozoic atmosphere?. Geology. 31, 87–90. doi:10.1130/0091-7613(2003)031<0087:MRPA>2.0.CO;2
21. ↑ Shaviv, Nir J. (2002), Cosmic Ray Diffusion from the Galactic Spiral Arms, Iron Meteorites, and a Possible Climatic Connection, Physical Review Letters, Bd. 89, Issue 5, Id 051102, doi:10.1103/PhysRevLett.89.051102.
22. ↑ Discover (Zeitschrift), Aussriss der Sonderausgabe des Magazins 1/2003 zum Wissenschaftsjahr 2002.
23. ↑ Spektrum der Wissenschaft Magazin, 01.01.2003, KLIMAFORSCHUNG, Beeinflusst die kosmische Strahlung das Klima? Von Thilo Körkel.
24. ↑ Nir J. Shaviv und Ján Veizer (2003): Celestial driver of Phanerozoic climate? In: Geological Society of America. Band 13, Nr. 7, Juli 2003, S. 4–10.
25. ↑ Ján Veizer, Yves Godderis und Louis M. François (2000): Evidence for decoupling of atmospheric CO₂ and global climate during the Phanerozoic eon, Nature, Band 408, 7.12.2000, S. 698–701, doi:10.1038/35047044.
26. ↑ Stefan Rahmstorf et al., Cosmic Rays, Carbon Dioxide, and Climate (2004): Meinungsbeitrag in Eos, Vol. 85, No. 4, 27 January 2004, Antwort von Veizer und Shaviv in Detailed Response to ``Cosmic Rays, Carbon Dioxide and Climate" by Rahmstorf et al., Nir J. Shaviv & Jan Veizer 4. April 2004.
27. ↑ Informationsdienst Wissenschaft, Schlagabtausch über die Ursachen des Treibhauseffekts – zurück zur sachlichen Diskussion, Dr. Josef König, Pressestelle Ruhr-Universität Bochum, 31. Oktober 2003, [http://idw-online.de/pages/de/news71434 Ruhruniversität Bochum Online einschlielich der Presseveröffentlichungen des Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und der Antwort der Pressestelle der Ruhr-Universität Bochum.
28. ↑ Esti Ahronovitz in Haaretz, 14/02/2009: Who’s afraid of global warming?, die anderen Zeitungen und Zeitschriften vgl. Shavivs Blog sciencebits.com unter Weblinks.
29. ↑ ^{a b} IPCC Working Group I: The Scientific Basis 6.11.2.2 Cosmic rays and clouds.
30. ↑ Scherer K., Fichtner H., Borrmann T., Beer J., Desorgher L., Flükiger E., Fahr H., Ferreira S.E., Langner U.W., Potgieter M.S. (2006): Interstellar-Terrestrial Relations: Variable Cosmic Environments, The Dynamic Heliosphere, and Their Imprints on Terrestrial Archives and Climate. Space Science Reviews 127(1–4): 327. 2006.
31. ↑ Erlykin, A.D.; Sloan, T.; Wolfendale, A.W. (2009): Solar activity and the mean global temperature. In: Environmental Research Letters, Vol. 4, 014006, doi:10.1088/1748-9326/4/1/014006 (PDF).
32. ↑ Stefan Rahmstorf, Hans-Joachim Schellnhuber, Der Klimawandel, Band 2366 von Beck Reihe, C. H. Beck Wissen, Band 2366 von Beck'sche Reihe, Ausgabe 6, Verlag C.H.Beck, 2007, ISBN 3-406-50866-9, S. 14–15.
33. ↑ Vincent Courtillot, Yves Gallet, Jean-Louis Le Mouël, Frédéric Fluteau, Agnès Geneve (2007): Are there connections between the Earth's magnetic field and climate?, Earth and Planetary Science Letters, Band 253, Ausgabe 3-4, 30. Januar 2007, S. 328–339, samt zugehöriger Debatte.
34. ↑ Farrar, Paul D. Are Cosmic Rays Influencing Oceanic Cloud Coverage – Or Is It Only El Niño? Zeitschrift Climatic Change Verlag Springer Netherlands ISSN 0165-0009 (Print) 1573-1480 (Online) Heft Volume 47, Numbers 1-2 / Oktober 2000 doi:10.1023/A:1005672825112 S. 7–15.
35. ↑ Vieira, L. E. A., and L. A. da Silva (2006), Geomagnetic modulation of clouds effects in the Southern Hemisphere Magnetic Anomaly through lower atmosphere cosmic ray effects, Geophys. Res. Lett., 33, L14802, doi:10.1029/2006GL026389.
36. ↑ Vieira, L.E., da Silva, L.A., Guarnieri F. (2008): Evidences of the solar influence on the tropical Pacific atmospheric circulation during last fifty years in the southern hemisphere magnetic anomaly region Geophysical Research Abstracts, Bd. 10, EGU2008-A-11802, 2008 SRef-ID: 1607-7962/gra/EGU2008-A-11802 EGU General Assembly 2008.
37. ↑ Svensmark, Hendrik, et al. (2007): Experimental evidence for the role of ions in particle nucleation under atmospheric conditions, in Proceedings of the Royal Society, A 2007 463, 385–396; doi:10.1098/rspa.2006.1773.
38. ↑ Presserklärung von CERN PR14.06, 19.10.2006, New Experiment to Investigate the Effect of Galactic Cosmic Rays on Clouds and Climate.
39. ↑ Minton, D.A., Malhotra, R., 2007: “Assessing the massive young Sun hypothesis to solve the warm young Earth puzzle”, Astrophys. J., 660, 1700–1706.
40. ↑ Gaidos, E. J., Güdel, M. & Blake, G. A. (2000): The Faint Young Sun Paradox: An observational test of an alternative solar model., Geophys. Res. Lett., 27(4): 501–503.
41. ↑ Wood, B. E., Müller, H.-R., Zank, G. P. & Linsky, J. L. (2002): Measured mass-loss rates of solar-like stars as a function of age and activity., The Astrophysical Journal, 574: 412–425.
42. ↑ Priscu, J.C. and C.M. Foreman (2007): Lakes of Antarctica. Encyclopedia of Inland Waters. Elsevier Press.
43. ↑ Jepsen, S.M, J.C. Priscu, R.E. Grimm, M.A. Bullock (2007): The Potential for Lithoautotrophic Life on Mars: Application to Shallow Interfacial-Water Environments, in Astrobiology, 7: 342–354.
44. ↑ so in einer Überblickspräsentation der Uni Montana 2008.
45. ↑ ^{a b} Wilde, Simon A. et al. (2001): Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago, Nature Geoscience, 11.01.2001.
46. ↑ Mojzsis, S.J., Harrison, T.M., Pidgeon, R.T., (2001) Oxygen-isotope evidence from ancient zircons for liquid water at the Earth’s surface 4300 Myr ago Nature Bd. 409, S. 178–181, doi:10.1038/35051557.
47. ↑ Forschungsaktivitäten von Yuichiro Ueno.
48. ↑ Ján Veizer und Jochen Hoefs: The nature of O18/O16 and C13/C12 secular trends in sedimentary carbonate rocks. In: Geochimica et Cosmochimica Acta. 40, Nr. 11, November 1976, S. 1387–1395 (doi:10.1016/0016-7037(76)90129-0).
49. ↑ Posterdarstellung des Instituts für Planetologie in Münster.
50. ↑ Detaillierte Betrachtung im Usenet unter Talk.origins Gegenargumente zu solarem Kreationismus Gegenargumente zu Faint young sun Kreationismus.

• Living Reviews in Solar Physics zum Paradoxon Living Reviews in Solar Physics speziell zur Deutung von Shaviv, beide beim Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
• Überblick zum Paradoxon als Präsentation bei der Uni Montana, nach James F. Kasting, Edward Guinan, John Priscu und Richard Lindzen
• Überblick zum Paradoxon beim Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Universität Kiel
• Sciencebits.com The Milky Way Galaxy's Spiral Arms and Ice-Age Epochs and the Cosmic Ray Connection, populärwissenschaftliche Darstellung auf dem Blog von Nir Shaviv