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你能否想象，在数亿年前，地球曾以一个雪球的形式出现在宇宙中，没有海洋映出蓝色，全身从两极到赤道全部被厚达上千米的冰层覆盖，地球成为一片白茫茫的冰天雪地。 这种现象并非科幻片中才有，而是真实发生的事情，而且还发生过三次。分别是23亿-22.22亿的休伦大冰期，7.2亿-6.63亿的斯图特大冰期，6.39亿-6.35亿的马林诺大冰期。当时的世界平均气温在-40°左右，水分全部冻结，因而非常干燥，天上没有云，冰茫茫的一片，一切都显得冰冷且苍凉。 全球冰冻假说的由来 全球冰冻假说最早由约瑟夫·基施温克提出，他曾对马琳诺大冰期形成的地层中的古地磁数据开展研究，证实当时赤道附近确实曾经有过冰川存在过，但这一假说当时几乎不被任何科学家接受。1998年，哈佛大学教授保罗·霍夫曼发现全球冰冻假说可以解释盖帽白云岩（由碳酸钙和碳酸镁组成的特殊的碳酸盐岩）比其他地层中含有更多的较轻的碳同位素这一事实，此后雪球地球假说在全世界引起广泛讨论。 罗迪尼亚超大陆的分裂引起了全球冰冻？ 至于全球冰冻是如何形成的，目前尚且是个谜，因此有着各种各样的假说。当时，地球赤道附近有一块巨大的大陆，被称为罗迪尼亚超大陆，在约7.5亿年前逐渐分裂，位于分裂的内陆地区逐渐有了雨水，雨水溶解了岩石中的钙等金属元素进入海中与二氧化碳发生反应导致二氧化碳浓度极度下降，温度也逐渐降低。但是超大陆分裂引起温室气体减少假说无法解释地球为何会冰到如此地步。总之，形成原因至今仍然充满争议。 反照率升高促进全球变冷 全球开始变冷的初期，南极与北极最先被冰层覆盖，逐步向低纬度延伸。由于冰层对阳光的反照率大概在70%~80%表面对之间，而陆地表面反照率只有约为30%左右，随着冰层区的扩散，地球太阳能右时的吸收能力逐渐下降，形成一个正反馈效应。又由于当时大陆主要在赤道附近，冰层在较高纬度时无法盖住大面积地表，无法停止地表二氧化碳的流失，当冰层延伸到维度20°~30°左右，地球变冷的速度变得更快。结果在很短域时间内全球一下子就冻住了。因为大部分的阳光都会被冰面反射，被冻住的地球就难以被解开。 被冻住的地球被火山活动攻破 即使全球都已经被冻住了，但是火山活动依旧在继续。全球冰冻时期，火山在厚厚的冰层覆盖下偶尔喷发，一点一点的释放二氧化碳，随着时间推移，大气中积累了一定浓度的温室气体，一旦冰层开始融化，地球对太阳的反照率降低，使冰层融化的更快，地球回暖更快，导致覆盖在地球表面极难解开的冰冻在几千年的时间里瞬间暖化了。当年冰层融化后的地球，温度推测在60°左右，是一个非常灼热的世界。 最大谜团：生物生存 在这严酷的环境中，生物又是如何延续下去的呢？早在27亿年前，也就是休伦大冰期时期，但细胞生物就已经存在。基施温克博士认为，生物可能在海底热泉附近生存，在这个区域内，温度较高，冰层或许无法彻底阻碍阳光的进入，聚集在此的生物也可以通过光合作用延续生存。也有假说认为，蓝藻等微生物会会和矿物质聚集形成冰尘，一种颗粒状态，附着于冰层表面得以存活。 冰冻促进了地球氧气浓度的激增 在地球开始有氧气的时候，主要由27亿年前的蓝藻通过光合作用产生，然而，氧气浓度的增加有两次急剧上升时期，而这两次上升时期与全球冰冻时期大致吻合（第二次冰冻和第三次冰冻时间间隔很短）。冰层解冻，气温升高，导致地表风化和雨量上升。雨水将地表的大量金属元素带入海中，其中就包括蓝藻生长所必须的磷元素，从而使蓝藻繁殖激增，带来了氧气浓度的急剧上升。如果没有全球冰冻，蓝藻所产生的氧气完全不足以达到今天的约21%的浓度。也正是全球氧气浓度的上升，加速了生命进化。 地球假说至今还有很多谜团，期待未来不断探索能将谜团一一解开 |
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