科学家探索远古“雪球地球”

全球变暖是最近的热门话题。但是，全球变冷却是远古时代地球经历的最恐怖的气候变化。长时期的严寒，使得赤道地区都形成冰川。

科学家还在争论，是什么原因造成了所谓的“雪球地球”现象。同样未能找到答案的问题是，地球是如何自己解冻的？

雪球地球的数据来自远古冰川的沉积物。根据他们的磁性特质，地理学家判断出其中一些物质来自低纬度地区，也就是说当时赤道地区也同样是一副冰天雪地的场景。这一惊人的发现意味着，随着冰层将更多的阳光反射回太空，寒冷的地球会变得越来越冷。

美国亚利桑那大学的亚历山大·帕夫洛夫（Alexander Pavlov）说：“一旦热带地区被冰层覆盖，地球就变成了雪球。”冰能够反射的热量是地表的两倍，水的五倍。随着冰层蔓延，能被保留在地表的热量越来越少。全球的平均温度可以达到零下50摄氏度。

帕夫洛夫说：“地球表面接收到的热量很少，这是为什么难从雪球状态恢复的原因。”但是，地球却从雪球的状态恢复过来了。于是帕夫洛夫和他的同事们对可能的情景进行模拟，试图揭开这一谜团。

数据显示，地球曾经经历过三个雪球阶段。第一个雪球阶段发生在23亿年前，当时，随着大陆向赤道方向逐渐缓慢的漂移，能吸附热量的二氧化碳浓度也随之降低。

陆地的位置能控制二氧化碳的浓度，这看上去很难理解。但是，陆地是被风化的岩石。空气中的二氧化碳融化到雨水中，形成碳酸，使岩石风化。经过这一化学反应，二氧化碳转化成碳酸盐，因此，空气中二氧化碳的浓度减少。而且，气温越高的地区，风化速度越快，因此，陆地漂移到赤道附近能增加风化速度，减少二氧化碳含量，为地球降温。

科学家就雪球时代地球有多大比例被冰层覆盖一直存在争议。很多生物学家认为，在一千米厚的冰层下不可能存在生物， 因此，他们觉得赤道附近的海域还是有液态海水存在的。可帕夫洛夫相信，一旦冰层能达到35度的纬度地区，就有可能蔓延到各个地方。

假设地球曾经完全被冻上，但地球温度后来又是如何升高的呢？研究人员最初认为，地球能通过自身二氧化碳含量增加而升温。火山能为地球提供二氧化碳，且雪球时代不会再有风化现象，二氧化碳消耗减少。计算显示，一旦空气中的二氧化碳积累到一定程度，温室效应会使冰融化。但变暖模型还有一些漏洞。二氧化碳在零下80度时会浓缩成干冰。而在雪球时代，冬季的极地气温肯定要低于零下80度。

火山喷发造成的二氧化碳可能不足以融化地球。帕夫洛夫的团队因此要考虑其他的温室效应，比如冰沉积物中的甲烷或火山喷发排放的二氧化硫。他们的研究团队还会考虑冰层的反射。

人民网（王淏）