早期地球冷還是熱聽起來好像沒啥研究價值，但是實際上這涉及到人類最好奇的三大問題之一：生命起源問題。我們知道生命起源於地球早期，那麼早期地球的冷暖就是關鍵性問題了。

20世紀60年代，隨著天文學理論的發展和計算機的興起，當時天體物理學家第一次用簡陋的計算機模擬，研究化學構成的變化如何影響太陽這樣的恆星的亮度和熱量輸出。結果非常清楚且和理論計算無異：恆星核心中氫的含量越豐富，內部的密度就越小，核聚變就越慢；反之氫含量小，內部的密度就越大，核聚變就越快。也就是說，恆星會在其一生中由於核聚變不斷消耗氫使得自己核聚變越來越快，也就是說，恆星‘燃燒’是加速的。簡而言之，恆星會隨著年齡演化越來越亮。對於我們的太陽，科學模擬結果顯示，太陽每10億年會比原來亮10%。也就是說30億年前的太陽大概只有現在的75%亮（1÷1.1÷1.1÷1.1≈0.75），同理40億年前的太陽只有現在太陽的68%亮。換算成地球的平均表面溫度，就會比現在地球平均氣溫低20℃左右，現在地球平均氣溫只有14度，也就是說地球平均氣溫會降至零下！

寒冷的’雪球地球‘想象圖

而且地球氣溫平均氣溫將至零下會產生雪球效應，也就是，大面積的積雪會反射Sunny讓地球變得更冷，就像早期人類和猛獁象等生物經歷的冰川期一樣（冰川期地球平均氣溫還在零上，並非不可逆的雪球效應），寒冷會由於白雪的反射’傳染‘全球!而平均氣溫零下的地球將經歷極端的雪球效應，也就是說當時的地球至少平均氣溫在零下10度以下，即便赤道地區也會冰封！

然而，地質學家的研究發現這恰恰相反。比如形成於44億年前的澳洲西部傑克山的岩石中沉積的礦物鋯石。其中包含的氧同位素表明，它們是在富水的環境中形成的。在同一地區還發現了35億年化石疊層石，這些層狀結構顯示其是在淺水中由微生物群落形成的。足夠多的地質證據顯示，三四十億年前的地球是一個個溫暖的地球，平均氣溫甚至比現在的地球還高，很適宜生命的產生和繁衍！

那難道是天文學家對於太陽的理論錯了？顯然不是！對於年輕太陽黯淡的理論是所有天文學家和物理學公認的，是不會出差錯的。

但是地球早期也肯定和地質學家研究結果一樣是溫暖的，要不然也不會產生我們等形形色色的生命。

這就是黯淡太陽悖論的產生。最開始天文學家卡爾·薩根（Carl Sagan）和喬治·馬倫（Geoge Mullen）提出，雖然一開始Sunny比較微弱，但某種溫室氣體讓早期地球的大氣能夠囚禁更多熱量。也就是我們說的溫室效應導致地球升溫。畢竟早期地球比現在的地球要活躍得多，更多的火山噴發等地質活動會四方出大量的溫室氣體（二氧化碳，甲烷等），而且火山噴發本來就相當於熱源。也就是說，地球自己的火山噴發一方面加熱了地表，也釋放出了大量溫室氣體，引發溫室效應，使早期地球在黯淡的早期太陽時期也能保持溫暖。

義大利埃特納火山爆發，釋放出巨量溫室氣體

而且那時的早期太陽系還不像現在這麼穩定，地球周圍有好多小行星。這些小行星受到地球的引力就會撞向地球，摩擦大氣層燃燒併發生爆炸。小行星墜落摩擦大氣層燃燒最終爆炸的過程也可以使氣溫升高。

看似生命死敵的小行星撞地球和火山噴發反而促使了生命的誕生，這不得不說是個奇蹟。