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《英国皇家学会会刊》:新研究表明“雪球地球”或是阳光辐射短时间内严重匮乏所导致

《英国皇家学会会刊》:新研究表明“雪球地球”或是阳光辐射短时间内严重匮乏所导致

《英国皇家学会会刊》:新研究表明“雪球地球”或是阳光辐射短时间内严重匮乏所导致(Image source: Reid Wiseman/NASA

(神秘的地球uux.cn报道)据科技日报(张梦然):“雪球地球”(全球冰冻)在地球历史中至少出现过两次,这些冰冻期的原因很大程度仍旧是未解之谜。而据《英国皇家学会会刊》近日刊登的一则研究,“雪球地球”或是阳光辐射短时间内严重匮乏所导致。这一研究也许会改变天文学家对宜居星球的看法,同时提醒科学界警惕某种方式会将行星推到超过临界阈值的水平。

我们的地球位于恒星(太阳)的宜居带,而一颗行星是不是位于宜居带,基本是由来自恒星本身的辐射强度决定的。以我们为例,如果离太阳太远,地球就得不到足够的热量,星球表面大量液态水只能以冰的形式存在;但如果离太近,液态水又会蒸发掉,过量的辐射也无法让生物存活。

现在,美国麻省理工学院的研究人员开发了一套地球气候系统数学模型,他们认为,地球曾因为缺乏足够的太阳辐射而变得非常冷,经历了“雪球地球”。只要在较短的地质时期内,接收到的太阳辐射水平迅速变化,地球就可以进入全球冰河时代。这一研究结果意味着,我们必须了解“雪球期”情况出现的原因,以及预测其是否会再次发生。

目前,研究团队的猜测包括火山活动的增加、火山活动向大气中喷射出碎片或云层的形成,曾让地球笼罩在阴影中。

这一研究结果将适用于科学家在其他星球上寻找生命。因为天文学家有一套相当严格的标准来宣布一颗行星是否适合居住,也一直热衷于在宜居区域内找到系外行星,即与恒星的距离应在可以维持生命的温度范围内。但新研究突出表明了“宜居性”的概念中有着太多的细微差别。

研究人员最后强调,一些过程会迅速减少入射的太阳辐射,其很可能是地球冰河时期的触发因素。而即使人类不会在当前的气候轨迹上引发滚雪球般的“冰冻”,但在全球范围内,这种“临界点”的存在仍令人担忧,“它告诉我们,应该警惕改变地球气候的速度,而不仅仅是变化的幅度”。

相关报道:地球曾因没有足够的太阳辐射而变成雪球

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:外媒报道,地球在其几十亿年的生命中经历了一些不可思议的变化。相信大多数人所意识到的最剧烈的变化应该就是小行星撞击地球及其余波,这场灾难杀死了地球上的大多数恐龙、给了小型哺乳动物一个繁衍和进化的机会。但实际上地球已经经历了至少两次改变世界的事件,它们导致地球进入了深度冻结。

这些被称为“雪球地球”的时期是由于到达地球的阳光减少造成。正如发表在《Proceedings of the Royal Society A》上的一项新研究所指的那样,地球历史上这些冰期的原因在很大程度上仍旧是个谜。

虽然这些冰期发生的原因尚不清楚,但从科学的角度来看,地球上的结霜是完全有道理的。地球位于恒星的宜居带,而宜居带是由来自太阳本身的辐射强度来决定的。如果离得更远,地球就得不到足够的辐射(热量),地球表面的水就会结冰;如果离得太近,水就会蒸发掉,太阳就会带走大气层和水分。

如果撰写这项研究的麻省理工学院的研究人员是正确的,并且地球确实因为缺乏太阳的辐射而变得非常冷进而经历了“雪球期”,那么我们了解这种情况发生的原因以及它是否能被预测再次发生就很重要了。目前,他们的最佳猜测包括火山活动的增加、火山活动向大气中喷射出碎片或云层的形成让地球笼罩在阴影中。

另外,这对于我们如何看待系外行星也很重要。现在,天文学家有一套相当严格的标准来宣布一颗行星是否适合居住。如果这些寒流存在其他地方,那么我们认为可能适合居住的行星并不宜居,或一开始被认为不宜居的区域实际拥有支持某种形式生命的条件。

该研究的首席作者Constantin Arnscheidt在一份声明中说道:“可能有一颗行星处于经典的宜居带内,但如果射入的阳光变化太快就会形成一个雪球地球。这突出了一个概念,即宜居性的概念中有着太多的细微差别。”




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