دانشمندان مدت‌هاست که مشغول کار برای حل این تناقض دردسرساز هستند. آنها از خود سوال می‌کردند که چطور یک ستاره جوان کم‌نور توانسته بود زمین را برای مدت دو میلیارد سال از شر عصر یخبندان حفظ کند؛ آن هم در حالی‌که همین اواخر (البته در مقیاس سن زمین) و زیر تابش ستاره‌ای روشن‌تر، سیاره ما چندین عصر یخبندان را تجربه کرده است؟

به نظر می‏رسد که پاسخ در ترکیب جو اولیه زمین نهفته است: هوای سیاره باید سرشار از گازهای گلخانه‌ای بوده باشد که گرما را به دام می‌انداختند و کمبود نور خورشید را جبران می‌کردند. اما سوال اینجاست که این گازهای گلخانه‌ای چه بودند؟ شواهد به جا مانده از خاک‌های باستانی زمین بیانگر این است که سطح دی‌اکسید کربن جو به اندازه کافی بالا نبوده که به تنهایی بتواند از عهده این کار برآید. نظریاتی هستند که متان را به عنوان عایق‌های اصلی جو باستانی زمین می‌شناسند که باید مورد موشکافی دقیق علمی قرار گیرد. اگرچه بخار آب امروزه بزرگ‌ترین گاز گلخانه‌ای زمین است، اما از ابتدا این طور نبوده؛ چرا که هوا باید گرم می‌شد تا بتواند حجم کافی آب و بخار آب را در خود نگاه دارد.

اکنون محققان دانشگاه شیکاگو نظریه جدیدی ارائه داده‌اند: گازهای گلخانه‌ای که گرمای اضافی زمین را تامین می‌کردند دی‌اکسید کربن، متان یا مظنونان عادی دیگر نیستند؛ عامل اصلی نیتروژن و هیدروژن بوده‌اند. اگرچه هیدروژن و نیتروژن معمولا نور خورشید را جذب نمی‌کنند؛ برخورد میان مولکول‌ها به آنها انرژی می‌دهد و آنها را بر می‌انگیزد تا انرژی فروسرخ را جذب کنند.

بر اساس شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای، محققان دریافته‌اند که اگر جو اولیه از 10 درصد هیدروژن تشکیل شده بود، اثر گرمایی این برخوردهای مولکولی برای بالا بردن دمای سیاره به اندازه 33 درجه سانتی‌گراد کفایت می‌کرد؛ مقداری که کافی بود تا آب را بر روی سیاره جوان و تاریک، طی دوران ابتدایی زندگی‌اش مایع نگاه دارد.