最新地質學證據表明：地球曾經是個“雪球”(3)

2010-04-03 22:52?來源 (南方周末)

列寧格勒地球物理天文臺的地球物理學家布迪科(Mikhail I. Budyko)在上世紀60年代提出的“冰川災變”模型首先吸引了科什溫克的注意。太陽光能是地球能量的主要來源，而地球上的冰雪覆蓋會像鏡子那樣把太陽光反射出去。“鏡子”越大，反射的太陽光越多，地球的溫度就會越低。現代地球的冰雪覆蓋主要在極地附近，范圍比較有限，所以這種效應并不明顯。如果兩極的冰雪覆蓋增加到一定程度的話，導致地球溫度明顯下降，就會使冰雪覆蓋隨之增加；這樣使反射的太陽光進一步增加，溫度進一步下降……最終形成一個溫度持續下降的“惡性循環”。布迪科認為，如果冰雪覆蓋到南北緯30°左右的時候，地球的氣候系統就會失去控制，冰雪就會一直覆蓋到赤道附近，形成“雪球地球”。

新的問題出現了，因為類似的大災難在其他星球曾經發生過，而且不可逆轉。為什么地球最終沒有像其他星球那樣造成無法逆轉的悲劇呢，即地球最終是怎么從“雪球”中解脫出來的呢？又是什么最早觸發了地球兩極冰蓋的擴張，導致“冰川災變”最初開始的呢？科什溫克以及后來的霍夫曼等人找到了解決這些問題的一個關鍵，即大氣中的溫室氣體二氧化碳的變化。

地球的板塊在不斷地運動，各大陸在地球歷史中也經歷了多次的分分合合。大概在9億年前，地球上的各個大陸在赤道附近結合成一個新的大陸，我們稱為“羅迪尼亞”超大陸(Rodinia Supercontinent)；而到了8.2億年前左右的時候，被稱為“超級地幔柱”的一次巨大的火山事件使“羅迪尼亞”超大陸再次發生裂解。如果我們把一個圓分成好多塊，它的總周長一定會增加；按照霍夫曼等人的理論，超大陸的裂解也會使各個大陸的海岸線大大增加，更長的海岸線使海洋能夠接受到更多來自大陸的營養物質，海洋中的微生物和藻類會更加繁盛。通過光合作用，微生物和藻類會將更多的二氧化碳轉化為有機體并埋藏在地下。這樣的轉移使大氣中的二氧化碳含量迅速減少，導致地球產生“冰室效應”。地球溫度下降就有可能進一步驅動“冰川災變”，使氣候失去控制并最終形成了“雪球地球”。

在“雪球地球”時期，因為被冰雪覆蓋，地球上生物的光合作用和巖石風化作用都幾乎完全被終止；只有火山活動仍保持著活躍的狀態，持續向外釋放大量的二氧化碳。經過長達數百萬年的積累，當大氣中的二氧化碳足夠強大——其濃度大概達到現代大氣的350倍的時候，地球上就會出現“超級溫室效應”，使“雪球地球”迅速融化。據估計，在“雪球地球”融化的時候海洋溫度能夠達到50℃以上。　　本文“”來源：http://www.pzjyn.cn/keji/dili/14129.html，轉載必須保留網址。

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