暗い太陽のパラドックス
太古代の堆積物の調査からは、過去の大気中には現在よりも温室効果ガスが濃集していたという仮説とは一致しない結果が得られている。この時期の温暖な温度範囲はむしろ、大陸の面積が少ないことと、生物学的に生成される雲凝結核が欠乏していたことによって、地球のアルベドが低かったことで説明できる可能性がある。この場合は地球が吸収できる太陽エネルギーの量が増加するため、過去の太陽の出力が弱いことを補うことが出来る。
上記の説は、地球大気の温室効果や地熱の影響など、暗い太陽のパラドックスの原因を地球の大気や内部に求めるものであった。これは標準太陽モデルが非常に良く検証されたモデルであり、太陽の光度進化を変更するのは容易ではないと考えられてきたからである。しかし最近ではパラドックスの原因を太陽に求め、太陽の進化過程を見直すことで解決を試みる仮説も提唱されている。すなわち、過去の太陽は暗くなかったという考え方である。
恒星の質量が大きいほど光度も強くなるため、初期の太陽の質量が大きかった場合は太陽光度も強く、従って地球の海も完全な凍結を免れることが出来たと考えられる。初期の地球が凍結を起こさないためには,形成直後の太陽の質量が現在よりも 5% 程度重ければ充分であるとされる。太陽が形成されてから10億年程度かけて太陽風によって質量を放出して現在の太陽質量になった場合、太古代の地球の海は凍結せず、かつ現在の太陽質量を説明することが出来る。
これまでに挙げた天体物理的、あるいは地球科学的な解決策とは異なり、基礎物理的な観点からの暗い太陽のパラドックスの解決を試みる仮説も存在する。それは、万有引力定数が時間変動することによって、太陽の光度および地球が受ける日射量が変化するというものである。物理定数も含めた依存性を考えると、太陽光度は太陽質量の5乗に比例し、万有引力定数の7乗に比例する。万有引力定数が変化すると地球の軌道にも影響が及ぶため、これを加味すると地球が受け取る日射量は太陽質量の7乗、万有引力定数の9乗に比例する。そのため40億年前の万有引力定数が現在よりも 2% 程度大きかった場合は、地球は完全な凍結を免れるとされる。万有引力定数の時間変化に制約を与える実験や観測は数多く行われており、連星パルサーやミリ秒パルサーの観測、月レーザー測距実験などから変化量の上限値が得られているが、40億年で 2% という値はこれらの上限値を逸脱はしていない。
なお、万有引力定数を含む物理定数が時間経過とともに変化しているという考えはポール・ディラックが大数仮説として提唱したものであり、この説では万有引力定数は時間に反比例して減少していくとされるが、この仮説は支持を得られているわけではない。