冰川粉碎岩石,岩石融化時會沉積。 (Patrick J. Endres/Getty Images)
想像一下,漂浮在太空中,凝視著冷凍的白色球體。球懸掛在空隙中,孤獨和閃閃發光的恆星閃閃發光。從桿到赤道,球體被厚厚的冰覆蓋。在圍繞白色行星的軌道上是一個山山頂的月亮。
在7億年前的低溫時期,您凝視著地球。這是最早的三倍漫遊 - 但在地球上有45億年曆史的彎曲計劃中仍然不久。
在低溫者期間,我們的星球陷入了一系列深度凍結當巨大的冰川流過全球。
在新研究發表在地質學,我們表明,這些碎冰河有時深,有時會深深地粉碎地球的岩石表面,如巨大的推土機。
當冰最終解凍時,地面礦物質被沖入海洋,在那裡它們可能提供了複雜生命的進化所需的營養。
進入冰箱
根據雪球假設在低溫者期間,地球至少有兩個極端的全球冰川。
這些事件的痕跡可以在全球範圍內看到在冰川條件下形成的沉積岩,強烈暗示冰從桿子傳播到赤道區域。
沒有人確切確切地觸發了這些深凍事件,儘管科學家提出了一系列可能性。一個關鍵可能是大氣溫室氣體的大幅下降,特別是二氧化碳(CO2)。
公司2大氣中的水平可能因岩石的風化增加位於當時存在的大型熱帶大陸上。當大洲放置在熱帶地區時,溫暖,潮濕的條件加速了化學風化,拉動co2在大氣中,將其鎖定在碳酸鹽礦物質中。
在此期間發生的大洲分手期間的構造活動也可能發揮了作用。它可能創造了諸如淺海之類的條件,導致更多拆除CO2從空中。
隨著冰蓋朝著熱帶地區發展,他們將更多的陽光反射回太空,從而進一步冷卻。這些過程共同導致冰迅速擴散,直到地球幾乎完全冷凍。
雪球地球如何結束?
火山活動可能在結束這些冰河時代起著至關重要的作用。當冰川覆蓋地球時,地殼,海洋和大氣之間的相互作用急劇減慢。結果,當火山噴發注入CO時2進入氣氛,它不會被重新吸收,而是在數百萬年內積累。
這些高水平的CO2創造了一個失控的溫室效應,使地球變暖,最終融化冰。由此產生的解凍導致海平面快速上升,並大量的養分流入了海洋。
獨特的岩層是在這個突然中創建的隨著海洋化學的反應。營養的激增可能導致了一系列生物學變化,可能為複雜生活的崛起奠定了基礎。

許多科學家認為,在雪地地球解凍的大氣條件變化導致海洋化學變化的想法中。在我們的新研究中,我們發現在融化期間刮掉大陸的材料也可能發揮了作用。
雪球到雪球,冰川推土機到行星力量軟管
我們研究了岩石的部分,從年齡較大,再到雪球時期融化。通過這樣做,我們建立了一張冰川和隨後的河流系統對地球外殼所做的事情的圖片。
我們用這些岩石序列探索了礦物質,並在雪球事件開始以及解凍時發現了一致的獨特變化。
雪地地球事件與較老的,更深的外殼被暴露並在冰公里下面落下的事件明顯增加。
隨著冰川在融化期間的撤退,大量的熔融水流出了被困在冰下並穩定的礦物穀物。一旦暴露於液態水,脆弱的礦物質就會溶解,釋放化學物質。
這個過程(就像大氣的變化一樣)將改變海洋的化學反應。冰川撤退有助於塑造對海洋生態系統至關重要的元素的分佈。
過去的教訓
地球自然過程的時間尺度對於牢記而言很重要。板塊構造,侵蝕和大氣週期之類的過程將數千,數十億年,數百萬年和數十億年將繼續塑造地球的未來。
然而,在較短的時間尺度上,人類活動已成為主要力量驅動氣候變化。
儘管地球本身將持久,但複雜的人類社會的生存取決於我們今天的行動。我們是非凡的乘客”太空飛船地球”,通過動態地球化學循環回收其化學構建塊的行星,最初使用物質在古代明星中鍛造。
這些過程調節地球的表面並維持生命,即使我們的星球的命運與太陽和宇宙的演變有關。
人類是地球物種中獨特的人類,已經開發了減輕生存威脅的工具和系統,例如氣候變化,飢荒,戰爭甚至影響,但是這些功能的有效使用仍在我們手中。
深層的過去提供了有關我們星球上化學循環的運作方式的指南。我們是否將足夠明智地使用這些信息。