研究表明远古时期的地球曾陷入深度冰冻状态

文章作者:bianji3 | 2018-06-12
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科学家研究表明,“雪球地球”仅在几千年时间内形成,这一时间在地质学上相当于一场寒流。

  雪球地球是地质史上的一个名词。指的是地球表面从两极到赤道全部被结成冰,地球被冰雪覆盖,变成一个大雪球。地球历史上曾出现过两次雪球地球事件,一次是在大约距今约8亿到5.5亿年之间,地球表面从两极到赤道全部结成冰,只有海底残留了少量液态水。还有一次则出现在地球刚刚出现生物的时候。 

      据报道,地球冰川正处于快速融化阶段,但是一些科学家认为,在远古时期,地球曾陷入一种叫做“雪球地球(Snowball Earth)”的深度冰冻状态,当时冰盖几乎完全覆盖了整个地球。然而,地球出现深度冰冻的次数、延伸范围,以及地球变成雪球的速度有多快一直是未解谜团。目前,科学家对埃塞俄比亚最新发现的岩石序列分析有助于解释大约7.17亿年前“雪球地球”事件,结果显示“雪球地球”仅在几千年时间内形成,这一时间在地质学上相当于一场寒流。

  美国犹他州立大学地质学家卡罗尔·德勒尔(Carol Dehler)称,这项基于地球岩石记录的最新研究意味着雪球地球假设是存在的,是影响地球地质变化的重大事件。

  至少从20世纪90年代开始,地质学家就开始怀疑地球曾在远古时期出现快速冻结现象。但是尽管计算机模拟支持这一观点,但从地球岩石记录中并未发现任何实质性的证据。这就是为什么美国普林斯顿大学地质学博士生斯科特·麦克伦南(Scott Maclennan)和他的顾问们非常兴奋的原因,他们从德国柏林工业大学地质学家罗伯特·布塞特(Robert Bussert)那里获得了一小块岩石样本,该岩石样本被认为形成于“雪球地球”时期。

  麦克伦南和他的同事来到埃塞俄比亚萨姆雷镇,在这里他们偶然发现一种类型岩石,其历史可追溯至7.17亿年前,是在冰川作用下形成的。这些岩石叫做“混积岩(diamictites)”,是在冰川作用下巨大卵石移动较远距离过程中形成的。麦克伦南解释称,在这些冰川期岩石下面,是历史更久远的碳酸盐岩石。当远古罗迪尼亚超大陆(Rodinia)正在分裂的时候,在海洋微生物的帮助下,这些岩石在浅水域逐渐形成,这表明在相同位置历史更久远时期温度稍高一些。

  麦克伦南在6月份出版的《地质学》杂志上指出,综合来看,这些岩石层表明远古气候快速从热带天堂转变为冰冻荒原。由于碳酸盐岩层以一种平稳的方式过渡到冰川期岩石层,期间没有任何断裂带,这意味着在气候温暖和气候寒冷时期之间不存在长时间过渡,但是确切地分析冰冷时期的完成是很难进行识别的。他解释称,最新研究显示气候寒冷“雪球地球”时期是在1000-100000年之间形成。

  许多科学家认为,如此快速的冰膨胀是由于冰反射率反馈回路导致的,在这种循环过程中,冰原反射的入射阳光反射至太空,降低了大气温度。反过来低温促使更多冰层增多,随着更多冰层的形成,更多的太阳能量逃逸至太空中。这一过程就像滚雪球,最终完全将地球冰冻起来。德勒尔指出,远古地球时期可能存在一些你无法想像的变化。

  这项发现支持雪球冰川理论模型,该模型表明,一旦冰层延伸至地球纬度30度位置,随后就会出现全球范围的快速冰川作用。同时,它还支持了迄今为止已知的另一项发现——加拿大西北部的斯图尔特冰川岩层,暗示着“雪球地球”形成于7.17亿年前。麦克伦南表示,考虑到地球气候历史的变化性,出现“雪球地球”并不足为奇,但是这一假设理论的实证检验是出乎人们意料的。

     数亿年前细菌曾在全球生态系统中占主导地位,但在某种程度上发生了重大转变导致复杂的多细胞生命开始演化。据麦克唐纳介绍,在“雪球地球”时期,部分物种存活下来,进化成了新的物种。“雪球地球”具有开放水域的避难所,或至少是冰层裂缝,例如南极冰层下面就有生命存在,使得地球生命得以在冰封中延续。

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