地层是地球历史的重要记录者,通过研究地层,科学家可以进行追溯地质事件、确定地球历史年代以及寻找生物化石等一系列活动。也正是通过对地层的研究,科学家们发现了许多典型的冰川沉积痕迹,如冰碛岩,它具有独特的砾石成分、结构和沉积构造,是冰川搬运和堆积作用的产物,同时这也表明了过去曾有大规模的冰川活动。
除此之外,通过对这些地质证据的研究后,科学家意外的发现:在地球漫长的历史长河中,曾经发生过一段极其神秘的历史时期:大约24亿年前,有一场持续了3亿年的严寒时期,把地球冻成了一个大雪球,这一事件被称为“雪球地球”事件,下面我们一起来看一下原因。
休伦冰河时期。其实, 24亿年前地球被冻成大雪球与冰川时期密切相关,这一事件被称为休伦冰期,这是地球历史上一次极为重要的事件,对地球的气候造成了巨大的影响。
根据科学家的推测,在此期间,整个地球的表面全部被厚厚的冰层覆盖,山脉在巨大的压力下也发生了变形,海洋表面结了厚厚的冰,地球上的生态系统遭受了前所未有的冲击,大量物种也因此灭绝,少量物种在极端环境的压力下,进化出耐寒的生理特征。
当然,这一事件并非全是坏事,因为在地质方面,大量冰川运动对地表岩石进行侵蚀、搬运和堆积,塑造了独特的地貌,也改变了地层结构,留下了丰富的冰川沉积痕迹,这为后来的人类发展提供了物质基础和地理条件。
那么就有人好奇,在远古时期,究竟是什么导致了这样极端的环境呢?
罪魁祸首-蓝藻。休伦冰河时期的形成主要“得益于”蓝藻等生物进行的光合作用,目前已知的最古老的蓝藻化石,是大约35亿年前在澳大利亚西部发现的丝状蓝藻化石,这就表明至少在35亿年前,蓝藻就已经出现在地球上了。
蓝藻也是地球上已知最早能进行光合作用的生物。众所周知,二氧化碳和甲烷是常见的两种温室气体。然而在休伦冰河时期,蓝藻大量繁殖,不断的光合作用会持续吸收二氧化碳合成有机物,使大气中的二氧化碳浓度降低,而光合作用产生的氧气,又会使得大气中的甲烷不断被氧化。
在蓝藻的不断“努力”下,大气温室效应逐渐减弱,地球的保温能力随之下降。除此之外,在进行光合作用时,蓝藻通过气孔吸收二氧化碳,水分也会从气孔散失到大气中,这就是蒸腾作用。
水分蒸发会吸收热量,降低周围环境的温度,大面积植被的蒸腾作用也对气候产生了明显的降温效果。
太阳辐射的变化。雪上加霜的是,当时的太阳光度较低。太阳自诞生以来,释放的能量是越来越高的,它的能量主要来源于核心区域的氢核聚变反应,即4个氢原子核聚变成1个氦原子核。
随着时间的推移,太阳核心的氢不断消耗,氦不断累积,核心密度和温度不断升高,使核聚变反应速率加快,从而释放更多能量。
对地球来说,太阳是最主要的能量来源,根据恒星的演化理论,24亿年前的太阳正处于早期阶段,其光度远比现在的低,太阳辐射强度也没这么大,到达地球的热量难以维持其表面较高的温度,这为地球进入冰冻状态创造了条件。
目前太阳内部核反应的强度仍然在不断增加,按照目前的趋势,大约再过10亿年,地球上的平均温度会上升 10 度左右,届时我们将不得不寻找新的家园。不过也不必恐慌,相较于太阳辐射的影响,我们不如多关心一下人类活动导致的温室效应,毕竟这是我们唯一能控制的因素。