最新地質(zhì)學(xué)證據(jù)表明：地球曾經(jīng)是個(gè)“雪球”(3)

2010-04-03 22:52?來(lái)源 (南方周末)

列寧格勒地球物理天文臺(tái)的地球物理學(xué)家布迪科(Mikhail I. Budyko)在上世紀(jì)60年代提出的“冰川災(zāi)變”模型首先吸引了科什溫克的注意。太陽(yáng)光能是地球能量的主要來(lái)源，而地球上的冰雪覆蓋會(huì)像鏡子那樣把太陽(yáng)光反射出去。“鏡子”越大，反射的太陽(yáng)光越多，地球的溫度就會(huì)越低。現(xiàn)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(yīng)并不明顯。如果兩極的冰雪覆蓋增加到一定程度的話(huà)，導(dǎo)致地球溫度明顯下降，就會(huì)使冰雪覆蓋隨之增加；這樣使反射的太陽(yáng)光進(jìn)一步增加，溫度進(jìn)一步下降……最終形成一個(gè)溫度持續(xù)下降的“惡性循環(huán)”。布迪科認(rèn)為，如果冰雪覆蓋到南北緯30°左右的時(shí)候，地球的氣候系統(tǒng)就會(huì)失去控制，冰雪就會(huì)一直覆蓋到赤道附近，形成“雪球地球”。

新的問(wèn)題出現(xiàn)了，因?yàn)轭?lèi)似的大災(zāi)難在其他星球曾經(jīng)發(fā)生過(guò)，而且不可逆轉(zhuǎn)。為什么地球最終沒(méi)有像其他星球那樣造成無(wú)法逆轉(zhuǎn)的悲劇呢，即地球最終是怎么從“雪球”中解脫出來(lái)的呢？又是什么最早觸發(fā)了地球兩極冰蓋的擴(kuò)張，導(dǎo)致“冰川災(zāi)變”最初開(kāi)始的呢？科什溫克以及后來(lái)的霍夫曼等人找到了解決這些問(wèn)題的一個(gè)關(guān)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(yùn)動(dòng)，各大陸在地球歷史中也經(jīng)歷了多次的分分合合。大概在9億年前，地球上的各個(gè)大陸在赤道附近結(jié)合成一個(gè)新的大陸，我們稱(chēng)為“羅迪尼亞”超大陸(Rodinia Supercontinent)；而到了8.2億年前左右的時(shí)候，被稱(chēng)為“超級(jí)地幔柱”的一次巨大的火山事件使“羅迪尼亞”超大陸再次發(fā)生裂解。如果我們把一個(gè)圓分成好多塊，它的總周長(zhǎng)一定會(huì)增加；按照霍夫曼等人的理論，超大陸的裂解也會(huì)使各個(gè)大陸的海岸線大大增加，更長(zhǎng)的海岸線使海洋能夠接受到更多來(lái)自大陸的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，海洋中的微生物和藻類(lèi)會(huì)更加繁盛。通過(guò)光合作用，微生物和藻類(lèi)會(huì)將更多的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)體并埋藏在地下。這樣的轉(zhuǎn)移使大氣中的二氧化碳含量迅速減少，導(dǎo)致地球產(chǎn)生“冰室效應(yīng)”。地球溫度下降就有可能進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)“冰川災(zāi)變”，使氣候失去控制并最終形成了“雪球地球”。

在“雪球地球”時(shí)期，因?yàn)楸槐└采w，地球上生物的光合作用和巖石風(fēng)化作用都幾乎完全被終止；只有火山活動(dòng)仍保持著活躍的狀態(tài)，持續(xù)向外釋放大量的二氧化碳。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)數(shù)百萬(wàn)年的積累，當(dāng)大氣中的二氧化碳足夠強(qiáng)大——其濃度大概達(dá)到現(xiàn)代大氣的350倍的時(shí)候，地球上就會(huì)出現(xiàn)“超級(jí)溫室效應(yīng)”，使“雪球地球”迅速融化。據(jù)估計(jì)，在“雪球地球”融化的時(shí)候海洋溫度能夠達(dá)到50℃以上。　　本文“”來(lái)源：http://www.pzjyn.cn/keji/dili/14129.html，轉(zhuǎn)載必須保留網(wǎng)址。

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