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托斯(Theophrastus)认为，他所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，绅士学者注意到许多古典作家描述了一种与他们自己时代不同的气候;raybet雷竞技最新例如，爱德华·吉本(Edward Gibbon)在1776年出版的重磅巨著《罗马帝国衰亡史》(The衰亡史)中指出，公元3世纪一定更冷，他引用了经常结冰的莱茵河和多瑙河来支持自己的观点。在这之后，事情确实加快了步伐。到19世纪中叶，人们认识到，在地球的过去，冰河时代是很常见的。一个稳定的世界的美好舒适的形象永远消失了。

很难想象一个冰的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，试图理解冰河时期的气候似乎是学术性的。raybet雷竞技最新毕竟，这与我们的预期正好相反。我们稍后会讲到冰河时代是如何被发现的，但现在我们就把它当作事实，看看它们如何有助于理解未来的情况。

尽管我们经常将冰河时代与猛犸象和穿着讲究的穴居人联系在一起，但我们想象中的冰冻咒语发生在相对较近的时期。对于一颗有46亿年历史的行星来说，毛茸茸的庞然大物和洞穴居民就在昨天。然而，曾经有一段时间，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，每一个冰茧的世界。从太空看，我们的星球就像一个巨大的冰球。没有人真的认为世界会在不久的将来变成一个全球性的冬季仙境，但这次严重的寒冷让我们知道，在极端气候的风险下，世界能走多远。raybet雷竞技最新

所有这一切的一个关键因素是确定在我们早期的地球历史中发生了什么，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过去的地方。越往后看，就越少。造成这种情况的原因有很多，但归根结底，世界是一个充满活力的地方。你所能期待的最好的结果，就是露出一些岩石或泥土，它们以某种方式躲过了时间的摧残;保存了形成时发生的一切。如何确定这些过去的记录的年代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动植物的化石。数百万年来，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。虽然化石不能直接给出岩石的年代，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.

虽然这个名字拗口，但新元古代代表了一个横跨4.6亿年的迷人时代。尽管花费了大量的时间，但在19世纪末，人们意识到世界上一些地方保存了早期冰河时代的证据。1871年，詹姆斯·汤姆森(James Thomson)在苏格兰艾莱(Islay)的阿斯凯格港(Port Askaig)发现了冰川留下的古代碎石。1891年，挪威地质学家汉斯·亨里克·鲁施(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古代的外部界限冰原．

这一时期的冰以其首次被发现的地点命名。Reusch是在挪威北极圈内的瓦朗日峡湾发现的，他把他的冰河时代称为瓦朗日冰河时代。这听起来可能有点像我们在幻想世界，但请耐心听我说。

最早提出地球在创世之初就被冰覆盖这一观点的，是20世纪初一位伟大的科学家和冒险家:道格拉斯·莫森爵士。莫森是男孩心中的英雄。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收集科学样本，到达磁南极，亲眼目睹冰如何塑造地貌。该团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探索东部土地，穿越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、供应不足、维生素a中毒(吃了他们的雪橇狗的肝脏)和疲惫的结合导致了莫森不幸的朋友和同事默茨和尼尼斯的死亡。莫森孤军奋战了24天，终于到达丹尼森角，迎接他的是地平线上的烟雾;他的船几小时前才启航。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。他的发现和关于耐力的故事可以与同时代的人相提并论，但却因1912年斯科特的去世而黯然失色。

当莫森没有带领英勇的南极探险队时，他职业生涯的大部分时间都在研究地球的早期地质。随着古代冰河时代的证据越来越多，莫森把所有的数据汇集在一起。1949年，他在世界各地发现了20多个新元古代遗址，从北极一直延伸到赤道，并首次提出这种广泛分布的模式表明世界“经历了最伟大的冰河时代”。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·韦格纳(Alfred Wegener)的年轻德国科学家发表了几篇科学论文，并出版了一本具有里程碑意义的书《大陆和海洋的起源》(The Origin of continental and Oceans)，他试图在书中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)以及后来的英国人弗朗西斯·培根(Francis Bacon)发现，南美洲可以轻易地与非洲依偎在一起。查尔斯·达尔文(Charles Darwin)也很感兴趣，并推测“在以前的时期，陆地向赤道附近的中心聚集，然后分裂”。韦格纳对此做了进一步的研究。他意识到岩石在上面一个大陆匹配;例如，苏格兰高地的地质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，韦格纳提出，大陆在海洋中穿行，改变了它们在表面上的位置。到1922年，韦格纳进一步发展了他的观点，并四处争论3亿年前这些大陆形成了一个巨大的大陆一个超大陆——被称为泛大陆．根据他的观点，泛大陆随后分裂，形成了我们今天看到的世界。批评家们对韦格纳十分严厉，主要是因为他对大陆是如何在表面上移动的没有真正的认识;“纯粹的幻想”和“德国伪科学”是对韦格纳思想的典型看法。莫森当然一个字也不相信，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，但韦格纳的漂移概念在20世纪60年代使人们认识到，大陆是由板块构成的，这些板块漂浮在地球上的一个浮力层上板块构造解释新的大陆和海洋是如何被创造、毁灭或不舒服地摩擦在一起的。对我们的故事来说更重要的是，它解释了今天看到的拼图;因为至少38亿年多年前，板块在世界各地移动，重新调整了它们相对于其他板块的位置。最后，如果我们用最新的时间旅行技术去拜访新元古代，地球的表面就不会是现在的样子了。莫森关于冰雪世界的想法突然陷入了困境。最简单的解释是，热带地区的冰曾经靠近两极，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;从热带热到冰极的同样趋势可能存在。但为了验证这一点，有必要深入岩石内部，寻找微弱的磁信号。

磁可以帮助我们了解过去的气候变化，这似乎很奇怪，但它确实在几个不同的层面上起作用。raybet雷竞技最新早在15世纪，人们就把磁铁与实际的好处和庸医的都市神话联系在一起——在许多方面，我们今天并没有真正取得进展。磁铁至少在公元前7世纪就已为人所知，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)才对磁铁进行了最早的方法论研究之一。虽然他后来成为伊丽莎白女王一世的医生，但他最被人记住的是他的著作《论磁力》。用拉丁文写成的《在磁铁上》取得了巨大的成功。在书中，吉尔伯特揭穿了一大堆荒诞的故事，包括大蒜会破坏磁场的说法;尽管如此，在接下来的一个多世纪里，英国海军舵手吃大蒜仍然是一种鞭笞罪。重要的是，吉尔伯特认识到磁铁有极，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被放置在湖底或海床上时，任何存在的磁性颗粒都会与地球磁场对齐。大多数情况下，这与铁有关，尽管信号很小，但这些粒子的方向是可以测量的;本质上，它们是凝固在时间里的指南针。由此可以推算出地球表面的岩石或沉积物最初是在哪里形成的。不管土地后来去了哪里，信号都应该保留下来;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论成为主流。很明显，大陆曾在地球表面漫游过。莫森的不妥协态度大陆漂移已经失去了很多人对冰雪世界理论的支持;似乎更有可能的是，他的热带地点是在两极，后来迁移到赤道。对许多早期的批评者来说，整个世界都可能被大量的冰覆盖，这似乎是可笑的。但并非所有人都认为这是一个疯狂的想法。

在北极工作时，英国地质学家布莱恩·哈兰德(Brian Harland)研究了新元古代的冰沉积。他分析了岩石并测量了它们的磁性，为板块构造论提供了一些早期的支持。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期沉积物是在磁场与地面平行的纬度形成的。它们一定起源于热带附近。乱成一团。批评者反驳了他。这不可能是真的。磁信号是如此微弱，以至于实验室里的任何一个小问题都可能破坏测量结果。如果这还不够，流过岩石和沉积物的水会留下额外的磁性颗粒，覆盖原始信号。哈兰德所做的测量一定是人造的; 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.

为了证明冰川确实已经到达了热带地区，冰河时代的沉积物需要显示出不变的低纬度磁信号。这说起来容易做起来难。很难证明一个信号已经保存了数亿年。大约三十年后，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内，有一组看起来相当奇怪的岩石，似乎被平行线覆盖。看起来好像有人走过来，强迫地在石头上画了很多笔。但这与事实相去甚远;这些标记揭示了古冰河时期河口的存在。

弗林德斯山脉引人注目的岩石构成了所谓的埃拉蒂纳地层的一部分，它们充满了信息，保存了大约6.35亿年前潮汐变化的记录。每天海水进进出出，在河口的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幸存了下来，而反常的是，这是因为它们年代久远。今天，海洋是一个充满生机的疯狂世界，地面上到处都是小生物，它们搅动着海底，打捞任何可以食用的东西;幸运的是，在埃拉蒂纳沉积物形成的时候，几乎没有生命存在来混合这些层。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小时长。从9亿年前的类似沉积物来看，一天的时间更短，只有21小时。一天越来越长的原因是月球在我们之间的距离越来越远——今天它每年接近4厘米——导致地球绕地轴旋转的速度越来越慢。

对我们的故事至关重要的是，埃拉蒂纳地层中的一些岩层中含有的石头不可能从上面描绘的场景中到达那里;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。它们一定是由从头顶经过的融化的冰带来的，任何被运输的碎石都落到了下面的河口沉积物中。埃拉蒂纳有相当多这样的坠石，表明大约6.35亿年前，那里有足够的冰，即将形成横跨海洋的冰川。问题是:埃拉蒂纳潮岩是在地球表面的什么地方形成的?

观察岩石中磁性颗粒的方向似乎表明它们是在热带地区形成的。但这是真的吗?磁信号很可能被改写了。加州理工学院的Joseph Kirschvink针对这一挑战设计了一个很棒的测试。埃拉蒂纳的一些岩石明显是褶皱的，这表明在河口沉积物它们被放倒了，然后又变硬了。如果磁信号被覆盖，那么所有的粒子就会彼此平行，而不管它们相对于层的位置。但是，如果这些粒子沿着褶皱和弯曲的方向与沉积层平行排列，就会表明信号是真实的，并且自沉积层铺设以来没有发生过变化。令人信服的是，当样品被分析时，粒子被证明是平行于这些层的。河口泥和坠石形成于离热带很近的地方。Kirschvink受到启发，在1992年创造了“雪球地球来描述一个被冰雪覆盖的星球。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，这些岩石似乎与弗林德斯山脉的岩石形成时间大致相同，事情才真正升温。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冰川碎片，被更多的碳酸盐覆盖。在这里，暴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，这些岩石的磁性特征表明，当地点位于南纬12度时，这些冰就已经存在了。这些碎片含有坠石，与在埃拉蒂纳地层中发现的坠石相似，但也由冰川在陆地上迁移时从更古老的岩石中凿出的碳酸盐块组成。正如莫森已经意识到，南极冰层所推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。这是证明冰曾存在于热带地区的重要证据。

突然间，一颗冰行星似乎成为可能;事实上，世界气候似乎有能raybet雷竞技最新力走向如此极端。自从在纳米比亚的工作以来，已经有了大量的研究。目前至少有16个地点被发现有冰存在的证据，其中大多数被一层厚达数米的碳酸盐覆盖。重要的是，它们似乎都是在赤道附近形成的，没有一个在纬度超过60度的地方被发现。但这种情况似乎没有发生过一次;在7.1亿到5.8亿年前，至少发生了三次巨大的事件。皮奇里奇和纳米比亚保存下来的冰河时期看起来像是形成于同一冰川时期，也就是马里诺冰期。但至少还有另外两个冰河时代:先前描述的瓦兰日冰河时代和另一个被称为斯图特冰河时代。

但这一切都提出了一个显而易见的问题:这些巨大的动荡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。寒武纪被认为拥有最早的生命证据并不奇怪;这一时期的硬壳生物非常适合保存。然而，像埃迪卡拉纪这样的软体生物的部分，很少在地质记录中被保存下来。相反，它们记录在软沉积物上的足迹，以化石的形式传到了我们这里。目前还不清楚他们与今天生活的主要群体有什么关系;埃迪卡拉动物似乎没有任何主要的四肢，几乎可以肯定，它们从生活的海水中吸收营养。

至关重要的是，在冰河时代之前，藻类和细菌在岩石中很常见。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河期后的变暖可能推动了地球上生命的繁荣的人之一。

你可能会合理地认为全球冰河时代会扼杀所有生命。然而，我们在这里。一定有一些生物得以生存的避难所。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，可能有足够的光线穿透冰层，使光合作用生物能够在海洋中生存。相反，有些山可能足够高，可以在冰层之上提供庇护。我们知道这样的环境能够支持今天某些形式的生命。我们仍然不确定在马里诺号上发生了什么，但这种极端的条件可能会给生命带来启动，这一点很诱人。

这听起来很棒，但让我们想想我们在说什么。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·里奇的结果表明，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的大部分热量会留在热带地区。虽然这意味着冰河期在两极地区很常见，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?

雪球地球是怎么形成的?当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:地球是如何逃脱冰的?无论出于何种意图和目的，一旦一颗行星完全结冰，它就应该保持这种状态。然而，事实显然并非如此。整件事似乎是个大谜团。

那么是什么导致了雪球地球呢?一种早期被吹捧的可能性是，地球可能以与今天不同的角度旋转。这听起来可能有点奇怪，但这是一个发人深省的想法。如果你去地图店或百货公司，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。它们都应该有一个共同点，即地球仪的轴线与垂直方向的夹角为23.5°(图2.1)。正是这个角度给了我们四季。当一个半球朝向太阳时，就是夏季;六个月后，另一个半球占据了极点位置。我们会看到为什么地球的这个特征对解释更多的东西很重要近代冰期但是现在我们只知道角度可以在几度内变化。

如果你在孩子们的橱柜里有一个破旧的地球仪，或者突然想买一些更有总统气质的东西，试着做一个小实验。拿一个火炬，把光束照在表面的不同部分，确保火炬与地板水平。你应该注意到，在热带地区，光束被紧紧地聚焦在一个点上。当你切换到极点，光应该“扩散”在表面上，减少光(和热)落在表面上一个领域．现在如果你增加角度

图2.1地球的倾斜。

稍微转动一下地球，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。但重要的是，在两极上，火炬光束应该变得不那么分散，并开始聚焦在一个较小的点上。当你在太阳低垂的时候出门时，也能感受到类似的效果:由于角度的关系，太阳的光线被分散开来，所以你感觉不到太多的热量;当太阳在头顶移动时，光线变得更加集中，天气变得更温暖。实际的结果是，随着角度的增加，高纬度地区从太阳那里接收到的热量更多;稍后我们会看到，这在减少全球温差方面起着相当重要的作用。

但是，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45亿年前，某个大物体撞击了地球，形成了月球。可以想象，如此巨大的影响也可能产生倾斜地球的自转轴比现在大得多;可能达到巨大的54度或更高。地球处于如此大的角度是非常有争议的，但我们先假设这发生了。这么大的角度会有什么影响呢?如果你在家里倾斜地球仪并重复这个练习，事情就会变得有点有趣:热带地区从太阳接收的热量比两极少得多。其结果是，低纬度地区将处于持续的冰河期，而两极地区将变得温和。

有一种岩石可以很好地检验当时的倾斜程度是否与今天大不相同:蒸发岩。这些是盐湖形成的盐沉积物水蒸发．如果天气足够炎热和干燥，就会形成厚厚的盐层。今天，在纬度30°的热带一侧发现了蒸发岩;赤道上空形成的蒸发岩即使有也很少，因为随之而来的高降雨量会立即溶解任何形成的盐。耶鲁大学的大卫·埃文斯报告了一项研究，研究了过去25亿年间形成的古代蒸发岩中的磁信号。重要的是，他发现蒸发岩始终位于10到35度之间，这正是我们今天期望找到它们的位置。这意味着当地球没有经历狂暴时暴风雪在美国，低纬度地区炎热干燥。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:气温已经下降到足以在热带地区发现冰川;地表平均温度可能低至零下50摄氏度。Joseph Kirschvink在1992年首次提出“雪球地球”一词时，他也提出了一些关于冰雪世界将如何终结的想法。关键的是，这一切都归结为反馈。我们会在这本书中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极端版本是当你被任何明亮物体反射的光弄得眼花缭乱时。刚下的雪有很高的反照率，可以反射落在上面的90%的辐射;没有被反射的部分被吸收并加热了表面。

在早期的雪球地球条件下，Kirschvink设想高反照率是一种积极的反馈:任何冰盖都会反射来自太阳的热量，帮助冷却地球。随着地球变冷，冰区变大，将更多的阳光反射回太空。计算表明，如果地球表面的一半以上被冰覆盖，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一个雪球地球。

这种积极的反馈可能会得到当时大陆分布的帮助。我们知道大陆集中在低纬度和中纬度，形成了一个超大陆，叫做Rodinia(图2.2)-这将增加反照率效应．今天我们发现，在南北纬37°范围内，从太阳吸收的热量比散发到太空中的热量要多;在这些纬度的两极，当太阳光线穿透我们的大气层时，更多的热量通过反射和散射而损失。如果热带地区的额外热量没有

图2.2 7.5亿年前的罗丁尼亚大陆。

向南北移动，极地地区的温度将下降20°C以上，而热带地区的温度将上升10°C左右。这里的关键问题是，地表上的冰、陆地和海洋的分布对地球吸收的热量有很大的影响。虽然土地有低反照率它比冰(可能在10%到40%之间)要高得多，比海洋(可能低至4%)要高得多。这样做的实际结果是，如果热带地区的陆地比例大于海洋，那么就会有更多的太阳辐射被反射。如果我们把地球仪切掉，用灰色的彩纸覆盖一大片低纬度和中纬度地区(代表罗迪尼亚)，我们会发现火炬发出的很多光会被反射;地球吸收的热量会少得多。这些都有助于雪球地球的形成。

但这不可能是故事的全部。雪球地球必须结束。但如何?最明显的原因是温室气体(最有可能是二氧化碳)导致的气候变暖。如果含量足够高，大气中就会有足够的热量融化地球的冰壳。一个可能的来源是火山活动。这么久以前，所涉及的数量很难量化，但今天的火山每年向大气中排放的碳在0.1亿吨到3亿吨之间;虽然这还不到我们向大气中排放的1%，但它将在数百万年的时间里累积起来。要形成雪球地球，空气中的二氧化碳含量必须达到现代水平的350倍左右。这是毁灭性的高; it would mean carbon dioxide was somewhere around 120,000 ppm compared to today's concentration of 380 ppm and rising.

今天，二氧化碳被自然地从空气中剥离。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，山脉也是如此。二氧化碳与空气中的水分反应生成碳酸，而碳酸会腐蚀碳酸盐和硅酸盐岩石;山越多，暴露的岩石就越多，从大气中吸收的二氧化碳也就越多。如果海洋和陆地被覆盖雪和冰这些吸收二氧化碳的天然汇将有效地停止工作，从而使空气中的温室气体水平上升。起初，失控的冰反照率会使地球处于近乎永久的冬季仙境。但在大约1000万年后，二氧化碳的含量会高到足以克服寒冷。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打碎，使20世纪70年代的酸雨看起来像周日的野餐。破碎的碳酸盐岩可能被冲进了世界海洋，使它们变得非常碱性，形成了在纳米比亚和其他雪球地球遗址看到的厚帽碳酸盐岩。

克什温克提出的临界点是，如果有足够的时间，空气中的二氧化碳含量会变得足够大，从而超过冰反照率，最终使温度发生相反的变化。一旦温度变得足够高，雪就会开始融化，反照率就会崩溃。湿雪它的反照率远低于刚刚落下的东西(约为40%)，使更多的热量被表面吸收。雪会融化，暴露在外的土地的反照率会降到10%，这有助于推动温室效应增强．

不用说，并不是每个人都相信。一些研究人员认为，更有可能的是，当大陆经历这种情况时，热带海洋实际上是无冰的飙升冰川。这被比作一个巨大的泥球，在那里，开阔的海洋将允许某种形式的生命继续存在。这一切的另一面是，在大片开阔的水域中，很难让一个雪球像雪球地球一样长时间地运动。因为更多的海洋会暴露在阳光下，地球可能会更快地对世界上火山喷发出的二氧化碳气体做出反应。鉴于此，一个泥球应该只存在了大约一百万年左右。

有可能通过使用一种只在陨石和地球深处大量存在的外来元素来验证这一点:铱。维也纳大学的Bernd Bodiselitsch和他的同事们研究了几个跨越马里诺雪球地球末期的沉积岩核心。他们推断，如果铱元素是随着陨石在上层大气中燃烧而不断地倾泻到地球表面，那么大部分铱元素应该被锁在“雪球地球”的冰雪中。然而，随着气候变暖，冰雪会融化，将表面的所有铱冲入海洋，并以一个独特的层锁定在沉积物中。冰冻状态持续的时间越长，尖峰中铱的含量就越多。通过测量岩心中铱的含量，Bodiselitsch的研究小组在沉积物中发现了一个巨大的铱峰值冰河时代的结束．在尖峰水平内的其他元素表明，陨石是铱最可能的来源;火山喷发有一组截然不同的元素。利用过去8000万年中已知的陨石撞击地球的频率，从天空中落下的铱的数量可以用来计算冰覆盖地球表面的时间。尖刺中的铱表明马里诺人持续了大约1200万年;对于一个泥球来说太长了。看起来是雪球统治了世界。

我们知道新元古代至少有三个冰河时代，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。最可能的解释是，一旦大部分或全部冰雪融化，由大陆低纬度地区带来的高反照率就会开始反射地球上的阳光。由于大陆在热带地区的存在而造成的高度侵蚀可能有助于将二氧化碳水平从其极高的水平降下来。所有这些因素共同促成了另一个雪球地球。地球似乎只是在罗迪亚分裂时才摆脱了这种极端气候的混乱，一些大陆迁移到高纬度地区，使一切平静下来。raybet雷竞技最新

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，这些极端周期似乎不太可能重现;大陆不太可能在短期内开始向热带地区靠拢。关键是温室气体的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，反照率会对地球反射和吸收太阳的能量产生巨大影响，而温室气体则起到了一定的作用关键的角色使温度升高到足以打破雪球地球的冰封。这是一个发人深省的想法，尽管二氧化碳自然地从空气中被岩石的风化作用，它不太可能在今天对我们有多大帮助;据估计，这一过程需要大约8万年的时间才能将空气中的二氧化碳含量从百万分之500降至百万分之400。但这些反馈是否会在未来对我们不利呢?要回答这个问题，我们需要回顾一下更近的历史。

第三章

继续阅读:打嗝和爆炸

这篇文章有用吗?

0 0