阳光的快速减少可能引发了雪球地球事件
大约 7 亿年前,地球经历了历史上几轮最不寻常的气候。被称为,这些事件让最近的冰河时代看起来就像是温和的霜冻。关于是什么引发了这些深度冻结以及是什么让地球摆脱了冻结,争论十分激烈。新的研究表明,条件变化的速度可能与起始温度一样重要。
缺乏足够的阳光,地球可能会变成一个冰雪世界。然而,麻省理工学院的研究生康斯坦丁·阿恩沙伊特对此进行了意想不到的解读。Arnscheidt 声称,捕获的辐射量不必低于指定水平。相反,足够快速的减少也可以达到目的,即使终点的温度足够高,如果转变速度较慢,地球就不会结冰。
很多因素都可能使地球变冷。太阳本身可能会变暗,或者火山可能会使天空充满反射性二氧化硫。任何此类减少都会引发反馈效应。其中一些因素,例如岩石风化的减少,会抵消冷却。其他因素,包括极地冰盖向低纬度地区扩张,在那里它们会反射更多的阳光,会加强冷却。如果后者占主导地位,它们将创造一个失控过程,导致温度远低于过程开始时的温度。
在英国皇家学会学报AArnscheidt 指出,当变化迅速时,强化因素占主导地位,而当初始冷却速度较慢时则不会如此。尽管地球可能会因为温度降至临界值以下而陷入滚雪球状态,但阿恩沙伊特认为,更有可能的情况是,地球的温度超过临界冷却速度也会出现同样的结果。
Arnscheidt 提出了一个模型,其中,不到 10,000 年内阳光减少 2% 会引发一个反馈循环,最终导致冰覆盖整个地球表面。他承认这个模型很基础。加入更多特征可以帮助更精确地估计时间,但 Arnscheidt 在一篇陈述“可以合理地假设过去的冰川作用是由太阳辐射在地质上快速的变化引起的。”
除了(非常)古老的历史,这一发现还有两个重要含义。正如气候科学家已经意识到但许多公众未能理解的那样,全球变暖之所以危险,不仅仅是因为地球将超过某个特定的温度,还因为变暖速度太快。
Arnscheidt 表示:“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。”说“可能还有其他类似的速率引发的临界点,它们可能是由人类活动引起的变暖引发的。识别这些临界点并限制其临界速率是值得进一步研究的目标。”
此外,在寻找宜居行星时我们应该意识到,即使是距离恒星适当距离的行星,在经过快速冷却后也可能会被暂时的冰覆盖。