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地球曾經(jīng)是“雪球”?

2016-05-14 21:08:28
科普童話·百科探秘 2016年5期
關(guān)鍵詞:紋層赤道雪球

還記得年初的那場“世紀寒潮”嗎?江南地區(qū)水管紛紛爆裂,廣州居民多年來頭次見雪,華北以南人民開始搶購羽絨服……都是貨真價實的“冷笑話”啊!

作為對此笑而不語的東北人民,下面我們來講一個大型冷故事——地球46億年歷史中的最大極寒。跟這次事件相比,哪怕是距今一萬年左右的“冰河時代”,也不過是一陣波瀾不驚的“微風”而已。

這次自地球形成以來的最大“寒潮”,發(fā)生于新元古代,被稱為“雪球事件”——字面意思,當時的地球,基本就是個漂浮在宇宙里的超級大雪球。從極地到赤道,地球的表面幾乎全部被冰蓋所覆蓋。干燥的空氣腐蝕著蒼涼的陸地,廣袤的大洋被全部凍結(jié)。哪怕你站在熱帶,感受到的也是今日南極的溫度;即使腳跨赤道,看到的也不外乎是一片晶瑩的蒼白。

穿越7億年的歷史長河

這次“雪球事件”發(fā)生在距今7億年前。那時的地球,已經(jīng)演化成了一個成熟的行星。它有了板塊構(gòu)造,有了穩(wěn)定的大氣,有了遍布海洋的簡單生命,一切看上去井然有序;然而,那時的地球上還沒有什么生命的印記。不僅恐龍們生活的中生代是遙遙無期的未來,甚至連三葉蟲和角石也尚未登上歷史舞臺,只有藍藻等單細胞動物統(tǒng)治著當時尚未喧囂的海洋。

雖然看上去非常安靜,但這時的地球上仍然洋溢著一顆星球該有的生機與活力。然而,一場全球冰川突如其來地塵封了一切。先是從兩極開始,冰川逐漸向低緯度進軍,直至把熱帶的暖風與浪花全部凝固在肅殺的極寒中。

盡管人類無法直接目睹這場環(huán)境巨變,但在遙遠的太空中,可以找到與當時地球形貌大致相似的星球。如木衛(wèi)二,木星的第2顆衛(wèi)星,就有著一襲淡藍而細膩的表層,那是它冰質(zhì)的外殼。人們認為,這可能就是7億年前,我們現(xiàn)在生活的溫暖家園曾經(jīng)的模樣。

人們將地球歷史上這段非同尋常的時期稱為“成冰紀”。這三個肅殺的字眼,形象地提醒著人們,在生機勃勃的地球上曾有過一段冰雪漫布的紀元。那時,冰川遍布四海,赤道白雪皚皚。

破譯“巖石古卷”

那么,有什么證據(jù)能證明,當時的地球就是這么一個宇宙級的大“雪球”呢?

滄海桑田、往事不復,只有巖石的殘片,是唯一能夠穿越時空,將塵封的往事保留至今的星球遺跡。

在全球的各個大陸上,都或多或少地殘留著元古代地層的遺跡。從蘇格蘭到納米比亞,從澳洲沙漠到中國三峽……當人們開始研究這些屬于7億年前形成的地層時,發(fā)現(xiàn)它們基本上都殘留著冰川曾經(jīng)覆蓋過的痕跡。在這些沉積巖中,留下了淺海波浪所形成的、獨特而細膩的紋層,而在這些紋層中,卻分布著碩大的冰川礫石。這樣的構(gòu)造往往出現(xiàn)在高緯度地區(qū)。但淺海的波浪紋層明明是赤道地區(qū)的地質(zhì)特征才對。就這樣,對“巖石古卷”的破譯,最終把兩個看上去風馬牛不相及的東西——赤道和冰川——湊到了一起。

地質(zhì)學家們推斷,當年,被冰川攜帶的巨大礫石突兀地砸入了穩(wěn)定沉積的地層,并很快蔓延到了整個地球。沒過多久,地球就變成了一個冰雪皚皚的白色星球。

太陽去哪兒啦?

咦,不對。天上不是還有太陽嗎?既然有溫暖的陽光在,又怎么會讓地球變成一個“雪球”呢?

這是因為,當陸地從原始海洋中抬升而起、面積越來越大時,地球?qū)﹃柟獾姆瓷湟矔鰪?,使得整個地球獲得的陽光熱量大大減少。而當時地球上的降雨日益活躍,空氣越來越潮濕,使得巖石開始被水侵蝕,出現(xiàn)風化作用。這些都消耗了大氣中的溫室氣體,使得地球上的氣溫逐漸降低。冰川一步步生成并擴大,冰期就在這樣的過程中悄然而至了。

隨著冰川的擴大,事情變得更加不可挽回。當?shù)厍虮砻嬗幸话氡槐采w的時候,全球凍結(jié)將成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。因為冰雪的覆蓋,會更大面積地反射陽光,進一步“拒絕”熱量的侵襲。地球也會隨之進入“越凍越冷”的循環(huán)。

而最后,讓這個大“雪球”融化的,也不是太陽,更不是撞擊的天體,而是地球自己。不要忘了,這是一顆有著活躍的地殼運動的熱行星。當熾熱的火山熔巖從地下噴涌而出,奏響“冰與火之歌”時,“雪球”的春天也就來到啦!

“蘇醒”過來的世界

奇妙的是,在經(jīng)歷了這場“雪球事件”之后,地球上的生物圈獲得了一次爆發(fā)式的發(fā)展。長久以來,單細胞生物在地球上的統(tǒng)治,隨著“雪球事件”的結(jié)束而一并瓦解。新生的多細胞的復雜生命輻射性地擴散到了地球的每一個角落。幾億年后,地球上迎來了寒武紀生命大爆發(fā),直接完成了一次生命層次的更替。從這次“雪球”沉睡中蘇醒過來的地球,變得更加生機勃勃、富有朝氣了。

那么將來地球還會變成“雪球”嗎?沒人能夠回答。盡管我們無法預測那么長遠的未來,但不妨讓我們對人類的文明抱一份謹慎的樂觀心態(tài)。畢竟人類是一種智慧生物。就算“雪球”歸來,這顆星球也早已不再是單細胞生物的世界,而是文明與智慧的家園。當然,更沒有人希望看到,當生態(tài)災難的魅影開始出現(xiàn)時,有人指著它說:瞧,這是我們自己一手釀成的。

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