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雪球地球:当蓝色星球变成白色

大约7亿年前,在低温冰期,失控的冰川使地球看起来像一个雪球。美国宇航局

现在很难想象,但在地球历史的某些时刻,冰覆盖了整个地球。环境科学家、佐治亚州埃默里大学牛津学院(Oxford College of Emory University)助理教授梅利莎·黑格(Melissa Hage)说,这片被昵称为“雪球地球”的冻土环境“非常恶劣,以至于地球的整个表面,从一个极点到另一个极点,包括海洋,都被完全冻结了。”1840年,

,路易斯·阿加西,据加州大学古生物学博物馆(University of California Museum of palementology)介绍,一位瑞士自然科学家是最早承认并提供证据证明地球经历了冰河时代的科学家之一。美国地质学家约瑟夫柯什维克(Joseph Kirschvink)后来在1992年的一本教科书中创造了“雪球地球”一词。Kirschvink的工作是基于Agassiz和其他人提供的证据。

科学家认为,3到4个严重的冰期,几乎或全部冻结了地表,发生在7.5亿到5.8亿年前,可能是因为地球的陆地都位于或接近赤道,导致风化加剧。风化是风和降水分解地球表面的岩石和矿物。这一过程导致大气中二氧化碳含量降低,这使得更多的热量从表面扩散到太空,冷却地球。“KdSPE”“KDSPs”“增加大陆风化导致大气二氧化碳的减少,并因此导致全球冷却”,Hage说。一旦极地海洋开始冻结,更多的阳光从白色表面反射出来,冷却被放大。“KdSPE”“KDSPs”通常是在大陆上形成的冰,如冰层,会减缓风化,并允许大气二氧化碳含量和温度上升。然而,几亿年前,地球上所有的陆地都位于赤道。哈格说,两极没有陆地块形成冰盖,风化和冷却循环继续不受控制,使地球陷入深度冰冻状态。

科学家估计,在这些冰河时期,全球平均气温下降到零下58华氏度(零下50摄氏度),历时约1000万年。由于水无法从冰层覆盖的海洋中蒸发,水循环(水在大气、陆地和海洋之间流动)停止了。

,然而,关于地球是完全冻结的固体,还是赤道上仍有一小块淤泥质物质或开阔水域,在那里,人们有一些争论阳光可以进入水中,让一些有机体存活下来。达特茅斯大学(Dartmouth University)的美国地质学家理查德考恩(Richard Cowen)于2000年提出了这种“泥泞球地球”假说,即

的强烈冰期最终融化。科学家认为,火山继续在整个冰河时期向大气中注入二氧化碳,最终使地球变暖,使水循环得以恢复。“KdSPE”“KDSPs”——增加的温室气体(水蒸气和二氧化碳),在地球表面保持热量,最终导致失控的加热。黑格说,仅仅几百年,全球平均气温就上升到了122华氏度(50摄氏度)。这反过来又导致大陆风化的加剧,这有助于减少大气中二氧化碳的含量和降温的温度。Hage称,“KdSPE”“KDSPs”现象被称为米兰科维奇周期,也起到了冰河时代的涨落的作用。这三个周期以塞尔维亚天文学家Mulutin Milankovic的名字命名,他提供了证据,将气候变化与地球表面根据行星位置接收到的太阳能数量的变化联系起来。循环指的是地球绕太阳轨道的形状的轻微变化,行星轴的倾斜以及地球在旋转时摆动的多少。据美国加州大学古生物学博物馆(University of California Museum of palementology)介绍,地球变暖,从深度冰冻中脱离出来,发生了一次巨大的生命爆炸,被称为寒武纪爆炸。这是化石记录中已知的最早时期,主要动物群出现在一个非常短的地质时期内(大约4000万年),

我们将来还会看到另一个雪球地球吗?根据Hage的说法,这是不可能的,因为大陆的伸展方向。“KdSPE”“KDSPS”“即使有极端的冬天,大陆冰盖也会形成,这将阻止大陆风化,并允许二氧化碳在大气中积聚,导致变暖而不是失控的冰冻,她说:

附加资源:

是一个专门研究雪球地球的教育网站,由哈佛大学的研究人员创建。雪球地球有一个泥泞的海洋吗?从宾夕法尼亚州立大学了解更多关于雪球地球的信息

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