雪球

raybet雷竞技最新气候变化并不是一个新概念。公元前4世纪，希腊哲学家泰奥弗拉斯都认为，他计算的太阳表面黑子的数量可以解释降雨的变化。在18世纪的启蒙时代，绅士学者们注意到，许多古典作家描述的气候与他们自己的时代不同;raybet雷竞技最新例如，爱德华·吉本(Edward Gibbon)在他1776年出版的重磅巨著《罗马帝国的衰亡》(The Decline and Fall of Roman Empire)中指出，公元3世纪的气温肯定更低，他引用了经常结冰的莱茵河和多瑙河来支持他的观点。在这之后，事情真的加快了步伐。到19世纪中期，人们意识到冰河时代在地球上很常见。一个稳定世界的美好舒适的形象永远消失了。

很难想象一个冰雪世界能帮助我们了解未来的气候。raybet雷竞技最新考虑到全球变暖，试图理解冰河期气候似乎是一种学术行为。raybet雷竞技最新毕竟，这与我们的预期正好相反。我们稍后会讨论冰河时代是如何被发现的，但现在让我们把它当作一个事实，看看它们对理解未来的事情有什么帮助。

尽管我们经常将冰河时代与猛犸象和穿着战略服装的洞穴人联系在一起，但我们想象中的冰冻期发生在相对较近的时间。对于一个46亿岁的星球来说，毛茸茸的巨型动物和洞穴居民还只是昨天。然而，有一段时间，情况要糟糕得多。更早的时候，一系列全球灾难似乎已经发生了，每个世界都用冰做茧。从太空中看，我们的星球会是一个巨大的冰球。没有人真的认为，在不久的将来，世界会变成一个全球性的冬季仙境，但这次严寒让我们知道，在极端气候的威胁下，世界会走多远。raybet雷竞技最新

所有这一切的一个关键因素是确定在我们星球早期的历史中发生了什么，以及什么时候发生的。这是一个充满问题的问题。其中最重要的是找到世界上保存着过去的部分。你走得越远，它就越少。之所以会出现这种情况，原因有很多，但最重要的是，世界是一个充满活力的地方。你所能期待的最好的结果，就是发现一些岩石或泥土，以某种方式逃脱了时间的蹂躏;保存着在形成的那一刻所发生的事情。如何确定这些过去的记录的年代一直困扰着早期的科学家，直到他们意识到许多记录中含有古代植物和动物的化石。在数百万年的时间里，不同的化石保存了进化和灭绝的记录:基本上是我们星球上生命的故事。虽然化石不能说明岩石的直接年龄，但它们可以按相对顺序排列。 The geological scale was born. A plethora of weird and wonderful names were conjured up to chronicle the different times of our planet's history. With the development of scientific dating techniques it's now possible to put ages to these past times. We now know for instance, that the explosion of life recorded by fossils in the Cambrian - after the Roman name for Wales where it was first discovered - began 542 million years ago. But for a lesson in future climate change we can go further back in time to when little life existed: the so-called Neoproterozoic.

虽然听起来很拗口，但新元古代代表了一个跨越4.6亿年的迷人时代。尽管耗费了大量的时间，人们还是在19世纪晚期意识到世界上某些地方保存着早期冰河期的证据。1871年，詹姆斯·汤姆森(James Thomson)在苏格兰艾莱岛(Islay)的阿斯凯格港(Port Askaig)发现了冰川沉积下来的古代碎石。1891年，挪威地质学家汉斯·亨利克·罗伊施(Hans Henrik Reusch)继续研究，发现了含有岩石和碎片的山脊和土丘，这些岩石和碎片标志着一个古代文明的外部界限冰原．

这段时期的前进冰是以它第一次被发现的地点命名的。Reusch在挪威北极圈内的Varangerfjord发现了这个冰川期，他把这个冰川期称为Varangian冰川期。这听起来有点像我们在幻想世界，但请耐心听我说。

20世纪初，一位伟大的科学家和冒险家道格拉斯·莫森爵士(Sir Douglas Mawson)首先提出了世界在创世之初被冰覆盖的观点。莫森是一个男孩心目中的英雄。1911年，他带领一支澳大利亚探险队前往南极洲的乔治五世地(George V Land)收集科学样本，到达磁南极(Magnetic South Pole)，亲眼看看冰是如何塑造地貌的。这支球队遭遇了一系列灾难，这些灾难更适合好莱坞剧本。在丹尼森角过冬后，莫森带领一个三人小组去探索东部的土地，穿越了现在被称为默茨和尼尼斯冰川的地方。当时的条件特别恶劣，裂缝、缺乏供应、维生素a中毒(因为吃了雪橇狗的肝脏)和疲惫不堪，导致莫森不幸的朋友和同事默茨和尼尼斯死亡。莫森克服重重困难，独自一人奋斗了24天，到达了丹尼森角，迎接他的是地平线上的烟雾;他的船几小时前刚刚起航。幸运的是，有一小群人自愿留下来以防他回来，莫森被迫在南极洲度过了另一个冬天。他关于耐力的发现和故事与他的同时代人不相上下，但由于1912年斯科特的去世而黯然失色。

莫森在没有率领英勇的南极探险队的时候，曾花了很大一部分时间研究地球的早期地质。随着古代冰河期的证据越来越多，莫森把所有的数据汇总在一起。1949年，他在世界各地发现了20多个新元古代遗址，从北极延伸到赤道，并首次提出这种广泛的格局表明世界“经历了最大的冰河时代”。这是革命性的东西，但莫森并不是唯一一个兜售新想法的人。

1912年至1915年间，一位名叫阿尔弗雷德·魏格纳(Alfred Wegener)的年轻德国科学家发表了几篇科学论文，并出版了一本划时代的著作《大陆和海洋的起源》(The Origin of continent and Oceans)。他在书中试图解决一个存在了几个世纪的难题。1596年，荷兰人亚伯拉罕·奥特利乌斯(Abraham Ortelius)和后来的英国人弗朗西斯·培根(Francis Bacon)发现，南美洲可以轻而易举地与非洲依偎在一起。查尔斯·达尔文(Charles Darwin)也对此很感兴趣，他推测“在以前，陆地向赤道附近的中心聚集，然后分开”。魏格纳对此做了进一步的研究。他意识到岩石是在上面发现的一个大陆匹配;例如，苏格兰高地的地质构造与北美的阿巴拉契亚山脉完全相同。他还在北极发现了热带物种的化石。在所有这些以及更多的基础上，魏格纳提出，大陆在海洋中移动，改变了它们在表面的位置。到1922年，魏格纳进一步发展了他的观点，并在争论3亿年前大陆形成了一个大大陆一个超大陆——被称为泛大陆．根据他的论点，泛大陆随后分裂，形成了我们今天看到的世界。评论家们对韦格纳的批评很严厉，主要是因为他对大陆如何在地表移动没有真正的概念;“纯粹的幻想”和“德国的伪科学”是对魏格纳思想的一些典型的看法。莫森当然一个字也不相信，他只是从表面上看他的冰河时代遗址的位置。

尽管在某种程度上存在缺陷，魏格纳的漂移理论使人们在20世纪60年代认识到，大陆形成了漂浮在地球浮力层上的板块:这种板块构造理论解释了新的大陆和海洋是如何产生、毁灭或相互摩擦的。对我们的故事来说，更重要的是，它解释了今天看到的拼图游戏;因为至少38亿年多年前，板块在世界各地迁移，重新调整了它们之间的相对位置。最终，如果我们用最先进的时间旅行技术去拜访新元古代，世界表面就不会是今天的样子了。莫森关于冰世界的想法突然陷入了困境。最简单的解释是，有冰的热带地区曾经靠近两极，后来向赤道移动。如果是这样的话，那时的世界气候可能与今raybet雷竞技最新天没有任何不同;从热带炎热到冰天雪地的相同趋势可能存在。但为了验证这一点，有必要深入岩石本身，寻找微弱的磁信号。

磁力可以帮助我们了解过去的气候变化，这似乎很奇怪，但它是在几个不同的层面上起作用的。raybet雷竞技最新早在15世纪，磁铁就有着惊人的实用效益和江湖传说——在很多方面，我们今天还没有真正深入。磁铁至少在公元前7世纪就为人所知，并被广泛用作海上导航工具。但直到1600年，英国人威廉·吉尔伯特(William Gilbert)才对磁铁进行了第一批方法学研究之一。虽然他后来成为了伊丽莎白女王一世的医生，但他最令人印象深刻的是他的《磁石》一书。用拉丁文写成的《在磁铁上》获得了巨大的成功。在书中，吉尔伯特揭穿了一大堆无稽之谈，包括大蒜破坏磁场的说法;尽管如此，在接下来的一个世纪里，英国海军舵手吃大蒜仍然是一种被鞭打的罪行。重要的是，吉尔伯特认识到磁铁有两极，并认为地球是一个巨大的磁铁;他指出，如果一个手持磁铁自由悬挂，它应该指向地面。 We now know the magnetic field is created by the molten iron-rich part of the Earth's core and that a compass will align itself to the magnetic field when it is free to do so. This change in inclination gives a strong clue as to where you are on the Earth's surface; a magnet will lie parallel to the ground at the Equator, but at the poles will dip at a right angle.

当火山岩被推到地球表面，或沉积物沉积在湖底或海床上时，任何存在的磁粒子都会与地球磁场对齐。大多数情况下，这涉及到铁，尽管信号很小，但这些粒子的方向是可以测量的;本质上，它们是固定在时间里的指南针。由此就有可能找出地球表面的岩石或沉积物最初是在哪里沉积下来的。不管土地后来去了哪里，信号都应该被保留;对过去纬度的记忆。到20世纪60年代，对地球磁场变化的测量使板块构造学说成为主流。很明显，大陆在世界表面上漫游。莫森的不妥协大陆漂移已经失去了很多支持冰雪世界观点的人;更有可能的是，他的热带地点是在两极，后来迁移到赤道。在许多早期的批评家看来，整个世界都可能被大量的冰覆盖，这似乎是荒谬的。但并不是所有人都认为这是个疯狂的想法。

在北极工作的英国地质学家Brian Harland研究了新元古代的冰沉积物。他分析了这些岩石并测量了它们的磁性，为板块构造理论提供了一些早期支持。在20世纪50年代和60年代，他得出结论，他在北极发现的冰河时代沉积物是在磁场与地面平行的纬度上形成的。它们必须来自热带附近。一片混乱。批评者反驳了他。这是不对的。磁场信号非常微弱，实验室中的任何一个小问题都可能把测量搞砸。如果这还不够，流过岩石和沉积物的水还会产生额外的磁粒子，覆盖原始信号。哈兰的测量结果肯定是人工制品; something had happened to the magnetism in his ice age deposits since they were formed. An icy world looked to be one big red herring. Sure there was ice over 540 million years ago but it seemed pretty unlikely it could have reached the tropics. The world's climate just couldn't have done that. The idea seemed doomed.

为了证明冰川确实到达了热带地区，一个冰河期沉积物需要显示一个未改变的低纬度磁信号。说起来容易做起来难。很难证明一个信号被保存了数亿年。大约30年后，人们才在南澳大利亚的弗林德斯山脉发现了证据。在美丽的皮奇里奇山口，有一组看起来相当奇怪的岩石，似乎被平行线覆盖着。看起来就像有人来了，不由自主地在石头上画了很多画。但这与事实相去甚远;这些标记揭示了古代冰河时期河口的存在。

弗林德斯山脉的显眼岩石是埃拉蒂纳地层的一部分，它们包含着大量信息，保存着大约6.35亿年前潮汐变化的记录。海水每天进进出出，在河口海床上堆积了一层又一层的沙子和淤泥。幸运的是，这些岩层在皮奇里奇保存了下来，而反常的是，这是因为它们的年代久远。今天的海洋是一种疯狂的生物，地上有很多小生物，在海底翻腾着打捞任何可以吃掉的东西;幸运的是，在埃拉蒂娜沉积物沉积的时候，几乎没有生命存在，可以混合这些层。通过测量沉积层厚度的变化，可以计算出沉积层沉积时一天的长度。6.35亿年前，一天大约有22个小时。从9亿年前的类似沉积物来看，一天更短，只有21小时。白昼变长的原因是月球与我们之间的距离越来越远——现在月球与我们之间的距离每年近4厘米——导致地球自转速度越来越慢。

对我们的故事至关重要的是，埃拉蒂纳地层中的一些层含有不可能从上面描绘的场景中到达那里的石头;这些岩层太脆弱了，不可能在能够运输大石头的海洋中形成。它们一定是由融化的冰从头顶流过，将任何运输的碎石抛入下面的河口沉积物中。埃拉蒂纳有不少这样的坠石，表明大约在6.35亿年前，那里有足够的冰，即将形成延伸到海面上的冰川。问题是，埃拉蒂纳潮岩是在地球表面的什么地方形成的?

观察岩石中磁性粒子的方向似乎表明它们是在热带地区沉积下来的。但这是真的吗?很可能是磁信号被覆盖了。加州理工学院(California Institute of Technology)的约瑟夫•基尔施温克(Joseph Kirschvink)针对这一挑战设计了一个大型测试。埃拉蒂纳的一些岩石明显是折叠的，这表明在河口沉积物躺在地上的时候，它们就会倒下，然后变硬。如果磁信号被覆盖，那么所有的粒子都将彼此平行，而不管它们相对于层的位置。但如果这些颗粒沿着褶皱和弯曲的方向平行于地层，就会表明信号是真实的，而且自沉积物铺设以来没有改变过。令人信服的是，当对样品进行分析时，颗粒显示与层平行。河口泥和坠石是在热带附近形成的。Kirschvink受到启发，在1992年创造了这个短语雪球地球来描述一颗被冰雪覆盖的行星。然而，这个想法仍然处于可接受的边缘。

直到1998年，哈佛大学的保罗·霍夫曼和他的同事们描述了纳米比亚的一系列岩石，这些岩石似乎是与弗林德斯山脉的岩石同时形成的。在《科学》杂志上发表的一篇重要文章中，霍夫曼的团队发现了一系列碳酸盐和碳酸盐冰川碎片被更多的碳酸盐覆盖。在这里，裸露的岩石似乎是在以前的海洋边缘形成的，环境类似于巴哈马群岛。至关重要的是，岩石的磁性特征表明，当遗址位于南纬12度时，冰就已经存在了。碎片中含有坠石，与埃拉蒂纳组中发现的坠石类似，但也由冰川在陆地上移动时从更古老的岩石中挖出的碳酸盐块组成。正如莫森意识到南极冰层驱动的大部分活动都发生在他的脚下和海上一样，纳米比亚冰层的大部分证据都保存在曾经的近海环境中。这为热带地区曾有冰的说法提供了关键的证据。

突然间，一颗冰行星似乎是可能的;事实上，世界气候似乎有可raybet雷竞技最新能走向如此极端的地步。自从在纳米比亚的工作之后，就有了大量的研究。目前至少有16个地点被发现有冰存在的证据，大多数地点被厚达数米的碳酸盐层覆盖。重要的是，它们似乎都是在赤道附近形成的，没有一个是在纬度大于60°的地方发现的。但这种情况似乎从未发生过一次;在7.1亿年前到5.8亿年前之间至少发生过三次大事件。在皮奇里奇和纳米比亚保存下来的冰河时代看起来像是在同一时期形成的，被称为马里诺期。但至少还有另外两个冰河时代:前面描述的瓦兰格冰河时代和另一个叫做斯图特冰河时代。

但这一切都提出了一个明显的问题:这些巨大的剧变对早期生活有什么影响?我们现在知道最早的多细胞生命出现在寒武纪之前。1946年，在南澳大利亚的埃迪卡拉山发现了软体生物的证据;这些化石可以追溯到6.35亿到5.42亿年前，比寒武纪生物大爆发还要早。寒武纪被认为是生命存在的最早证据，这并不奇怪;这个时期的硬壳生物非常适合保存。然而，像埃迪卡拉纪那样的软体生物，在地质记录中很少被保存下来。相反，它们的足迹被记录在柔软的沉积物上，作为化石流传下来。目前还不清楚它们与今天生活的主要族群有什么关系;埃迪卡拉动物似乎没有任何大的四肢，几乎可以肯定它们从生活的海水中吸收了营养。

关键是，藻类和细菌在冰河时代之前的岩石中很常见。在马里诺纪之后，埃迪卡拉纪的生命突然开花了。莫森很早就发现了这一点，他是第一个提出全球冰期后变暖可能推动了我们星球上生命繁盛的人之一。

你可能会合理地认为全球冰河期会消灭所有生命。然而，我们在这里。那里一定有生物生存的避难所。可以想象，生命可能一直在挣扎热液喷口在海底。另一种可能是，足够的光线穿透冰层，使得光合生物能够在海洋中生存。相反，有些山可能足够高，可以露出冰层，提供庇护。我们知道这样的环境能够支持今天的一些生命形式。我们仍然不确定马里诺安时期发生了什么，但令人兴奋的是，这样极端的条件可能给了生命一个启动。

这听起来很棒，但让我们想想我们在这里说什么。在过去的某个时候，世界几乎完全被冰覆盖。这怎么可能呢?皮奇里奇的结果显示，我们的世界比现在旋转得更快;这就意味着热带地区从太阳接收到的大部分热量会留在热带地区。虽然这应该意味着冰河时代在两极很常见，但热带地区应该相对温暖。不应该到处都是冰。到底发生了什么事?

“雪球地球”怎么会出现呢?那时，太阳的亮度比现在低6%。这将有助于冷却，但它立即提出了另一个难题:地球是如何逃离冰层的?出于所有的意图和目的，一旦一颗行星变得完全结霜，它就应该保持这样。然而，事实显然并非如此。整件事似乎是个大谜。

那么是什么导致了“雪地球”呢?早期被吹捧的一种可能性是，与今天相比，地球旋转的角度可能不同。这听起来可能有点奇怪，但却是一个发人深省的想法。如果你去地图店或百货商店，你经常会看到出售的地球仪，从便宜的、令人愉快的到昂贵的、笨重的都有。它们应该都有一个共同点，即地球的轴与垂直方向的夹角为23.5°(图2.1)。正是这个角度给出了季节。当一个半球指向太阳时，就是夏天;六个月后，另一个半球占据了主导地位。我们将看到为什么地球的这一特征在解释更多问题时很重要近代冰期但是现在让我们接受这个事实，我们知道角度可以在几度内变化。

如果你在孩子们的橱柜里放了一个破旧的地球仪，或者突然有冲动想买一些更有总统气质的东西，试着做个小实验。拿一个手电筒，把光束照射在表面的不同部分，确保手电筒与地板水平。你应该注意到，在热带地区，光束紧密地集中在一个点上。当你切换到极点时，光线应该“扩散”到表面，减少落在上面的光(和热)一个领域．现在如果你增加角度

图2.1地球的倾斜度

稍微观察一下地球，重复这个练习，你会发现热带地区几乎没有变化;光线紧紧地集中在一个点上。重要的是，在极点上，火炬的光束应该变得不那么分散，并开始集中在一个小点上。当你在太阳低垂的时候外出时，也能感受到类似的效果:由于角度的原因，太阳光线会散开，所以你感觉不到太多热量;当太阳在头顶移动时，光线变得更集中，天气变得更温暖。实际的结果是，随着角度的增加，高纬度地区从太阳接收到更多的热量;稍后我们将看到，这在减少全球温差方面发挥着相当重要的作用。

但几度的变化无法解释5.8亿多年前热带地区出现的所有冰。一种可能性是，大约在45亿年前，一个巨大的物体撞击了地球，创造了月球。可想而知，如此巨大的影响也会产生倾斜地球的自转轴比现在大得多;可能达到54°或更高。地球的角度是如此之大，这是有很大争议的，但让我们假设这确实发生了。这样一个巨大的角度会产生什么影响?如果你在家里倾斜地球仪，重复这个过程，事情就会变得有点有趣:热带地区从太阳接收到的热量比两极要少得多。其结果是，低纬度地区将处于持续的冰河期，而两极地区将变得非常温和。

有一种岩石可以很好地测试当时的倾斜与现在是否有如此大的不同:蒸发岩。这些是盐湖形成时形成的盐沉积物水蒸发．如果天气够热够干，就会形成厚厚的盐层。今天，在30°纬度的热带一侧发现了蒸发岩;即使有，赤道上空也很少形成蒸发盐，因为相关的高降雨会立即溶解任何形成的盐。耶鲁大学的大卫·埃文斯(David Evans)发表了一项研究报告，研究了在过去25亿年间形成的古代蒸发岩中的磁信号。重要的是，他发现蒸发岩一直分布在10到35°之间，这正是我们今天期望找到它们的地方。这意味着当地球没有经历狂暴的时候暴风雪在美国，低纬度地区又热又干。那时地球的角度肯定和今天差不多。

如果是这样的话，那么我们就会得出一个不可避免的结论，即温度下降到足以在热带地区发现冰川;平均地表温度可能低至零下50摄氏度。1992年Joseph Kirschvink首次提出“雪球地球”一词时，他还提出了一些关于冰雪世界如何终结的想法。关键在于反馈。在这本书中，我们会读到很多关于反馈的内容;它们总是在气候变化中突然出现，夸raybet雷竞技最新大了地球气候的某些方面，使变化或大或小。太阳辐射被地表反射的比例——反照率——可能是一个主要的气候反馈。raybet雷竞技最新反照率的一个极端版本是当你被任何明亮物体反射的光所眩。刚落下的雪有很高的反照率，可以反射掉90%的辐射;没有被反射的部分会被吸收并加热表面。

在早期的“雪球地球”条件下，基尔施温克设想高反照率是一种正反馈:任何冰盖都会反射来自太阳的热量，帮助地球降温。随着地球变冷，冰区变大，反射更多的阳光回太空。计算表明，如果超过一半的地球表面被冰覆盖，你就会得到一个失控的正反馈，由这个驱动冰反射效果世界将变成“雪球地球”。

当时大陆的分布有助于这种积极的反馈。我们知道大陆集中在低纬度和中纬度地区，形成了一个超大陆Rodinia(图2.2)-这将增加反照率效应．今天我们发现，在南北纬37°的地区，从太阳接收的热量比散失的热量还要多;在这些纬度的两极，当太阳光线穿透大气层时，更多的热量通过反射和散射而损失。如果热带地区没有额外的热量

图2.2 7.5亿年前的罗迪尼亚大陆。

如果向南北移动，极地地区的气温将下降20°C以上，而热带地区的气温将上升约10°C。这里的关键是，冰、陆地和海洋在表面的分布对地球最初吸收多少热量有很大的影响。尽管土地有低反照率比冰(可能在10%到40%之间)高得多，比海洋(可能低至4%)高得多。这样做的实际结果是，如果热带地区的陆地比海洋多，那么就会反射更多的太阳辐射。如果我们把地球切掉，用灰色的彩色纸(代表罗迪尼亚)覆盖低纬度和中纬度的大片地区，我们会发现我们的手电筒发出的很多光会被反射;地球吸收的热量会少得多。这一切都有助于形成“雪球地球”。

但这不可能是故事的全部。雪球地球必须结束。但如何?最明显的可能是由温室气体(最有可能是二氧化碳)导致的全球变暖。如果浓度足够高，大气中就会有足够的热量融化我们星球的冰壳。一个可能的来源是火山活动。所涉及的数量很难在这么久远的年代进行量化，但今天的火山每年向大气中贡献大约0.1到0.3亿吨的碳;虽然这还不到我们向大气中排放的1%，但它将在数百万年里累积起来。要终结“雪球地球”，空气中的二氧化碳含量必须达到现代水平的350倍左右。这是非常高的; it would mean carbon dioxide was somewhere around 120,000 ppm compared to today's concentration of 380 ppm and rising.

如今，二氧化碳是自然从空气中去除的。这可以通过许多不同的方式发生。世界上的海洋是一个很好的二氧化碳吸收器。也许令人惊讶的是，山也是如此。二氧化碳与空气中的水分反应形成碳酸，碳酸会侵蚀碳酸盐和硅酸盐岩石；山越多，露出的岩石就越多，从大气中吸收的二氧化碳也就越多。如果海洋和陆地都被雪和冰在美国，这些二氧化碳的天然吸收槽实际上已经停止工作，导致温室气体水平在空气中上升。起初，失控的冰反照率将使地球处于近乎永久的冬季仙境。但在大约1000万年后，二氧化碳的含量已经高到足以覆盖寒冷。一旦冰开始融化，破碎的岩石就会突然暴露在自然环境中。这将是一场全面的攻击，大量的岩石被碳酸雨分解，使20世纪70年代的酸雨看起来像周日野餐。分解的碳酸盐岩会被冲进世界海洋，使它们变得非常碱性，形成了纳米比亚和其他雪球地球遗址所见的厚帽碳酸盐岩。

基尔施温克提出的关键点是，只要有足够的时间，空气中的二氧化碳含量就会变得足够大，超过冰的反照率，最终使温度向另一个方向变化。一旦温度足够高，雪就会开始融化，反照率就会崩溃。湿雪它的反照率比刚落下的东西低得多(大约40%)，允许更多的热量被表面吸收。雪会融化，裸露的土地会变成低至10%的反照率，有助于推动温室效应增强．

不用说，不是每个人都相信。一些研究人员认为，更有可能的情况是，当大陆经历冰川消融时，热带海洋实际上是无冰的飙升冰川。这被比作一个巨大的雪泥球，开放的海洋可以让某种形式的生命继续存在。所有这一切的另一面是，在大片的开放水域中，很难让一个雪泥球像“雪球地球”一样持续那么长时间。由于更多的海洋暴露在阳光下，地球可能会对世界上火山喷出的二氧化碳气体做出更快的反应。考虑到这一点，雪泥球应该只存在了大约一百万年左右。

可以通过使用一种只在陨石和地球深处大量存在的奇异元素来测试这一点:铱。维也纳大学的Bernd Bodiselitsch和他的同事们研究了横跨马里诺雪球地球末端的几个沉积岩核。他们推断，如果当陨石在上层大气中燃烧时，铱不断地倾泻到地球表面，那么这种元素的大部分应该被锁在“雪球地球”的冰雪中。然而，随着气候变暖，冰雪会融化，将地球表面的铱元素全部冲进海洋，在沉积物中形成独特的一层。冰冻条件持续的时间越长，尖峰中铱的含量就应该越多。通过测量岩心中铱的含量，Bodiselitsch的团队在沉积物中发现了一个巨大的铱峰冰河时代的结束．峰值水平内的其他元素表明，陨石是铱最可能的来源;火山爆发有一套截然不同的元素。根据已知的过去8000万年里陨石撞击地球的速度，从天空中落下的铱的数量可以用来计算冰层覆盖地球表面的时间。尖峰中的铱元素表明，马里诺火山持续了大约1200万年;对于一个雪泥球来说太长了。看起来就像雪球统治了世界。

我们知道在新元古代至少有三个冰河期，这表明气候从极端温暖到raybet雷竞技最新极端寒冷然后再回来。最有可能的解释是，一旦大部分或全部冰雪融化，大陆低纬度地区带来的高反照率将开始反射地球上的阳光。由于热带大陆的存在而造成的高度侵蚀将有助于使二氧化碳水平从兆级水平回落。所有这些因素合力促成了另一个“雪球地球”。地球似乎只有在罗迪尼亚分裂，一些大陆迁移到高纬度地区，一切都平静下来的时候，才摆脱了这种极端气候的混raybet雷竞技最新乱。

“雪球地球”期间的情况表明，当反馈开始发挥作用时，我们的星球可以走多远。幸运的是，在不久的将来，回到这些极端周期似乎不太可能;大陆不太可能在短时间内开始在热带地区汇合。关键是温室气体组合反照率在控制地球温度方面起着重要作用。正如我们刚刚看到的，反照率对地球反射和吸收太阳能量的量有巨大的影响，而温室气体在其中起了很大的作用关键的角色使温度上升到足以打破“雪地球”的冰冻僵局。这是一个发人深省的想法，尽管二氧化碳是自然地从空气中去除岩石风化在今天，它不太可能对我们有多大帮助;据估计，这一过程需要大约8万年才能将空气中的二氧化碳含量从百万分之500降低到百万分之400。但这些反馈在未来会对我们不利吗?要回答这个问题，我们需要开始研究更近的过去。

第三章

继续阅读:打嗝和爆炸

这篇文章有用吗?

0 0