七亿年前是什么把地球变成了一个巨大的雪球？科学家们现在有了答案

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艺术家对“雪球地球”的印象。信用:美国国家航空航天局

（）据悉尼大学：澳大利亚地质学家利用板块构造模型确定了7亿多年前地球历史上最有可能导致极端冰期气候的原因。

这项发表在《地质学》上的研究有助于我们了解地球内置恒温器的功能，该恒温器可防止地球陷入过热模式。这也表明全球气候对大气碳浓度是多么敏感。

“想象一下地球几乎完全冻结了，”该研究的主要作者、ARC未来研究员阿德里亚娜·杜特凯维奇博士说。“这只是大约7亿年前发生的事情；地球从两极到赤道都被冰覆盖，气温骤降。然而，究竟是什么导致了这种情况一直是一个悬而未决的问题。

“我们现在认为我们已经破解了这个谜团:历史上火山二氧化碳排放量较低，这得益于现在加拿大境内大量火山岩的风化；吸收大气二氧化碳的过程。”

该项目的灵感来自于这一时期古代冰川留下的冰川碎片，在南澳大利亚的弗林德斯山脉可以看到这些碎片。

阿德莱德大学的合著者艾伦·柯林斯教授最近对这些山脉进行了一次地质实地考察，促使该团队使用悉尼大学的EarthByte计算机模型来调查冰河时期异常漫长的原因。

延长的冰期，也称为斯图特冰期，以19世纪澳大利亚中部的欧洲殖民探险家查尔斯·斯特特命名，从7.17亿年前延伸到6.6亿年前，这一时期远在恐龙和复杂的陆地植物生命存在之前。

Dutkiewicz博士说，“人们提出了引发和结束这一极端冰期的各种原因，但最神秘的方面是为什么它持续了5700万年——这是我们人类难以想象的时间跨度。”

该团队回到了一个板块构造模型，该模型显示了古代超大陆罗迪纳分裂后大陆和海洋盆地的演变。他们将其连接到一个计算机模型上，该模型计算了大洋中脊沿线水下火山的二氧化碳脱气。大洋中脊是板块分叉和新海洋地壳诞生的地方。



斯特尔特地层大约7.17亿至6.64亿年前澳大利亚弗林德斯山脉北部斯特尔特冰川时期的冰川沉积物，靠近Arkaroola荒野保护区。研究主要作者、悉尼大学地球科学学院的阿德里亚娜·杜特凯维奇博士指着一层厚厚的冰川沉积物说。致谢:悉尼大学Dietmar Müller教授

他们很快意识到，斯图特冰河期的开始与火山二氧化碳排放量创历史新低密切相关。此外，在整个冰河时期，二氧化碳的排放量相对较低。

Dutkiewicz博士说，“在这个时候，地球上没有多细胞动物或陆地植物。大气中的温室气体浓度几乎完全由火山释放的二氧化碳和消耗二氧化碳的硅酸盐岩石风化过程决定。”

来自悉尼大学的合著者Dietmar Müller教授说，“地质学在这个时期统治了气候。我们认为斯特尔蒂冰期的开始是由于双重打击:板块构造重组使火山脱气达到最低水平，同时加拿大的一个大陆火山省开始侵蚀，消耗大气中的二氧化碳。

“结果是大气中的二氧化碳含量下降到冰川作用开始时的水平——我们估计这一水平低于百万分之200，不到今天水平的一半。”

该团队的工作提出了关于地球长期未来的有趣问题。最近的一个理论提出，在接下来的2.5亿年里，地球将向终极盘古大陆演化，这是一个超大陆，温度太高，哺乳动物可能会灭绝。

然而，随着大陆碰撞的增加和板块运动的减缓，地球目前也处于火山二氧化碳排放量较低的轨道上。所以，也许终极盘古会再次变成雪球。

Dutkiewicz博士说，“无论未来如何，重要的是要注意到这里研究的那种地质气候变化发生得极其缓慢。根据美国国家航空航天局的说法，人类引起的气候变化的速度比我们以前看到的速度快10倍。”