地球的地層就像是一本厚重的歷史書,其中記載了地球在過去時(shí)的點(diǎn)點(diǎn)滴滴,通過對(duì)地層的研究,我們就可以穿過遙遠(yuǎn)的時(shí)空,去探索在遙遠(yuǎn)的過去,地球上曾經(jīng)發(fā)生了什么。正是通過這種方法,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在大約24億年前,一場(chǎng)持續(xù)了3億年嚴(yán)寒,地球被凍成一個(gè)大雪球,下面我們就來看看這具體是怎么回事。 地球曾經(jīng)經(jīng)歷過多次冰河時(shí)期,在這些時(shí)期里,地球的表面溫度長時(shí)間地保持低溫狀態(tài),以至于地球表面會(huì)形成大量的冰川,而當(dāng)冰川在推擠、滑動(dòng)、磨削以及搬動(dòng)地表物質(zhì)時(shí),往往會(huì)形成獨(dú)特的痕跡,這些痕跡中的一部分會(huì)深深地埋入地層之中,直接現(xiàn)在我們依然能夠發(fā)現(xiàn)。 在過去的日子里,科學(xué)家通過大量的考察和研究發(fā)現(xiàn),在世界各地的大約24億年前至21億年前的地層里,廣泛存在著大量冰川留下的痕跡,而這也就意味著,在這段時(shí)期里,地球經(jīng)歷過一次長達(dá)3億年的冰河時(shí)期,隨后科學(xué)家將其命名為“休倫冰河時(shí)期”。 “休倫冰河時(shí)期”被認(rèn)為是已知地球歷史上最持久、最嚴(yán)重的一次全球性的冰河時(shí)期,根據(jù)科學(xué)家的估算,在此期間,地球表面的平均溫度一度低至零下50℃,以至于地球赤道區(qū)域都被大量的冰雪覆蓋,整個(gè)地球被凍成了一個(gè)大雪球。那么,遠(yuǎn)古地球上為什么會(huì)出現(xiàn)如此低溫且持久的嚴(yán)寒呢?其實(shí)這與一種簡單的生物密切相關(guān)。 這種生物就是藍(lán)藻。藍(lán)藻又稱藍(lán)細(xì)菌、藍(lán)綠菌,是一種單細(xì)胞原核生物,它們出現(xiàn)在大約34億年前,是已知地球上的最早的一種能夠進(jìn)行光合作用的生物,它們可以利用太陽光中蘊(yùn)含的能量,把水和二氧化碳制造成自身所需要的有機(jī)物,同時(shí)源源不斷釋放出光合作用產(chǎn)生的廢棄物——氧氣。 憑借光合作用帶來的生存優(yōu)勢(shì),藍(lán)藻迅速地在地球廣袤的海洋中繁衍,起初的時(shí)候,它們釋放出的氧氣會(huì)在各種氧化作用被消耗掉,但隨著時(shí)間的推移,藍(lán)藻的數(shù)量變得越來越多,其釋放出氧氣量也越來越大,到了大約26億年前,地球大氣層中的氧氣含量突破了臨界值,隨后氧氣就在大氣層中迅速積累,使得大氣層含氧量陡然升高,而這也被稱為“大氧化事件”。 在早期地球的大氣層中大量存在著兩種溫室氣體,其中的一種是二氧化碳,另一種則是甲烷,它們所產(chǎn)生的溫室效應(yīng),可以有效地“鎖”住來自太陽的熱量,然而在藍(lán)藻的“不懈努力”之下,大量的二氧化碳被消耗,而它們釋放出的氧氣又會(huì)把甲烷給氧化掉。 如此一來,地球大氣層中的溫室氣體就越來越少,地球表面的溫度也不斷下降,隨之而來的就是,大片冰雪之地不斷地從高緯度區(qū)域向低緯度區(qū)域蔓延,而由于冰雪可以反射更多的太陽光,因此隨著冰雪之地的蔓延,地球表面就有更多的太陽光被反射回外太空中,這無疑使得當(dāng)時(shí)溫度本來就很低的地球進(jìn)一步地降溫。 雪上加霜的是,當(dāng)時(shí)地球的火山活動(dòng)也處于一種很低的水平,而火山活動(dòng)原本是可以給地球的大氣層中補(bǔ)充一定數(shù)量的溫室氣體的……就這樣,地球表面的溫度不斷地降低,在大約24億年前,地球終于被凍成了一個(gè)大雪球,從此開始了一場(chǎng)持續(xù)了3億年嚴(yán)寒。 看到這里你可能會(huì)問了,現(xiàn)代地球的大氣層中溫室氣體的含量也很少,那為什么現(xiàn)代地球沒有被凍成一個(gè)大雪球呢?其實(shí)有一個(gè)重要的原因就是太陽。 正如我們所知,太陽的光和熱是來自核聚變反應(yīng),在太陽的核心反應(yīng)區(qū),氫不斷地聚變成氦,并釋放出大量的能量,但由于太陽核心的溫度和壓力不足以使氦發(fā)生核聚變,因此氫核聚變產(chǎn)生的氦就會(huì)在太陽核心不斷堆積,這會(huì)造成太陽核心反應(yīng)區(qū)的殼層持續(xù)外擴(kuò),導(dǎo)致在單位時(shí)間里更多的氫發(fā)生核聚變,如此一來,太陽的釋放的能量就會(huì)隨著時(shí)間的推移不斷增加。 也就是說,太陽自從誕生以來,其釋放的能量就一直處于一種持續(xù)增加的狀態(tài),根據(jù)科學(xué)家的估算,大約每10億年,太陽釋放出的能量就會(huì)增加10%左右,而這也就意味著,24億年前的地球接收到的太陽能量比現(xiàn)代地球低很多,正是因?yàn)槿绱耍菚r(shí)的地球才需要足夠的溫室氣體才能讓自身保持溫暖。 值得一提的是,在可以預(yù)見的未來里,太陽釋放的能量還會(huì)繼續(xù)增加,按照這樣的趨勢(shì),在10億年之后,地球表面的溫度將會(huì)達(dá)到47至70℃,在這種溫度下,地球的海洋將會(huì)蒸發(fā)殆盡,而地球也將變成一顆不適合生命生存的星球。 當(dāng)然了,有我們?nèi)祟愒?,這樣的情況應(yīng)該可以避免,相信未來的人類應(yīng)該可以找到應(yīng)對(duì)之法,再怎么說,給地球裝上一個(gè)巨型的“遮陽傘”應(yīng)該是沒有問題的,你覺得呢? |
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