Сейчас это сложно представить, но в определенные моменты истории Земли планета полностью покрывалась льдом.
Эта замерзшая Земля была «настолько суровой, что вся ее поверхность, от полюса до полюса, включая океаны, полностью замерзала», — рассказала Мелисса Хейдж, эколог из Оксфордского колледжа Эмори при Университете Джорджии.
По данным Музея палеонтологии Университета Калифорнии, в 1840 году швейцарский естествоиспытатель Луи Агассиз одним из первых признал и предоставил доказательства того, что Земля пережила несколько ледниковых периодов. Джозеф Киршвинк, американский геолог, позже ввел термин «Земля-снежок» в своей книге 1992 года. Работа Киршвинка была основана на доказательствах, предоставленных Агассизом и другими исследователями.
Ученые полагают, что в истории планеты было от трех до четырех суровых ледниковых периодов, произошедших 750 млн - 580 млн лет назад, вероятно, потому, что массив суши Земли был расположен преимущественно в районе экватора или вблизи него, что привело к увеличению выветривания. Выветривание — это совокупность процессов разрушения горных пород на поверхности планеты под воздействием ветров и осадков. Этот процесс приводит к снижению уровня углекислого газа в атмосфере, что позволяет большему количеству тепла рассеиваться с поверхности в космос, охлаждая планету.
«Увеличение континентального выветривания привело к снижению содержания углекислого газа в атмосфере и, следовательно, вызвало глобальное похолодание», — пояснила Хейдж. «Как только полярные океаны начали замерзать, от белой поверхности стало отражаться больше солнечного света, и охлаждение усиливалось», — добавила она.
Как правило, лед, который образуется на континентах, например, ледниковые щиты, замедляет выветривание и позволяет атмосферным уровням углекислого газа и температурам повышаться. Однако сотни миллионов лет назад все земные массы находились на экваторе. По словам Хейдж, из-за того, что на полюсах не было массива суши для формирования ледяных покровов, цикл бесконтрольного выветривания и охлаждения поверг планету в глубокую заморозку.
Ученые подсчитали, что во время этих ледниковых периодов, каждый из которых длился около 10 млн лет, средние глобальные температуры упали до минус 50 градусов по Цельсию. Поскольку вода не может испаряться из покрытых льдом океанов, ее круговорот остановился.
Однако дискуссии о том, была ли Земля полностью замерзшей, или на экваторе все же оставались не покрытые льдом участки суши или воды, где солнечный свет мог проникнуть в воду и позволить некоторым организмам выжить, не утихают до сих пор. Эта гипотеза была выдвинута в 2000 году американским геологом Ричардом Коуэном, пишет Live Science.
Со временем ледники растаяли. Ученые считают, что помогли этому вулканы, которые продолжали выпускать углекислый газ в атмосферу на протяжении всего сурового периода, и в конечном итоге нагрев планету настолько, что круговорот воды возобновился.
По мнению Хейдж, увеличение парниковых газов (водяных паров и углекислого газа), которые сохраняют тепло на поверхности планеты, в конечном итоге привело к неконтролируемому нагреву, в результате чего средняя глобальная температура выросла до 50 градусов по Цельсию за несколько сотен лет. Это, в свою очередь, привело к увеличению континентального выветривания, что помогло уменьшить количество углекислого газа в атмосфере и понизить температуру.
Согласно Хейдж, явление, известное как циклы Миланковича, также сыграло свою роль в приходе и уходе ледниковых периодов. Циклы названы в честь сербского астронома, который предоставил доказательства, связавшие изменения климата с изменяющимся количеством солнечной энергии, получаемой поверхностью Земли в зависимости от положения планеты. Циклы относятся к небольшим изменениям формы орбиты Земли вокруг Солнца, наклону ее оси и отклонению от нее Земли при вращении.
Когда планета наконец нагрелась, произошло резкое увеличение жизни — кембрийский взрыв. Этот период известен как самый ранний в истории окаменелостей, когда основные группы животных появились в течение очень короткого периода времени (около 40 миллионов лет) по геологическим меркам.
Увидим ли мы еще раз Землю-снежок? По мнению Хейджа, это маловероятно из-за современного расположения континентов.
«Даже с экстремальными зимами будут формироваться континентальные ледяные щиты, которые остановят выветривание и позволят углекислому газу скапливаться в атмосфере, что приведет к потеплению, а не к неконтролируемому похолоданию», — заключила она.
Свежие комментарии