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24億年前的一場嚴寒持續了3億年,怎么知道的?未來還會出現嗎?

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地球能夠孕育物種繁復的生命,是因為地球擁有適宜生命生存的氣候環境。

但在46億年的漫長歷史中,地球并不總是像現在這樣宜居,讓整個星球陷入嚴寒的冰河時代就出現過5次,而持續時間最長的一次則發生在距今24億年前,整個過程持續了3億年之久,期間整個星球都受到波及,至少三分之一以上的生物被滅絕,這就是發生于古元古代成鐵紀、結束于層侵紀晚期的著名冰河時代,我們稱之為“休倫冰期”。即便是從南方古猿的時代算起,人類的歷史也不過短短300萬年,24億年以前發生的事情,我們是怎么知道的呢?



地球上的氣候變遷、板塊運動,在漫長時間的加持之下,的確能夠抹除掉地球歷史事件的大部分痕跡,但并不是全部。

在持續3億年的休倫冰期之中,冰凍與嚴寒將這顆星球完全覆蓋,緯度的差異對溫度的影響變得十分有限,就連赤道地區也被冰層所覆蓋,目光所到之處,能夠看到的就只有堅冰。冰是水的固體形態,當其融化之后就會重新變為水,但這并不意味著它就沒有辦法在地表留下痕跡。



冰川運動會對地表巖石形成侵蝕并進行搬運,這會留下獨特的地貌特征,在地質學上就將這些遺留的特征稱為“冰川沉淀物”。

人類對休倫冰期的了解始于上個世紀初,1906年,加拿大的地質學家科爾曼,在對安大略省北部進行調查時,偶然發現了一些特別的巖石,后經研究確認,這些巖石就是冰川沉積巖,而其形成的時間大概是在前寒武紀時期。這一發現使得科學家們明確了古代冰川的存在,在不斷深入研究之后,最終確定了持續3億年的休倫冰期。同時這一發現也讓科學家們對世界起源及地球形成有了新的看法。



地球為何會出現長達3億年的冰河時代呢?

地球誕生于太陽形成之后,自地球誕生以來就一直圍繞太陽運行,每時每刻都在接收來自太陽的能量,而且由于照射角度的差異,越是靠近地球赤道的地方,接收到的太陽能量就越多,也更加溫暖。太陽未曾改變,地球為何會陷入冰期?一顆星球想要變得溫暖,除了要接收能量之外,還需要保持溫度。在24億年前,地球早期生命飛速發展,藍藻等微生物大量繁殖。



這些微生物每時每刻都在進行光合作用,吸收大氣中的二氧化碳并釋放出氧氣。

于是地球大氣中的碳含量迅速減少,氧氣濃度不斷提升,這使得地球大氣的保溫作用急劇下降,留不住溫度,地球就變得越來越冷,大量的冰川形成,地表對太陽光的反射增強,進一步推動地球走向寒冷,這就是休倫冰期形成的基本原因。休倫冰期并不是地球歷史上唯一的冰河時代,那么未來地球是否還會發生這樣的事情呢?短期內是不會的。



地球進入冰期具有周期性特征,但同時也受到多重因素的影響。

現在人類的活動已經對地球氣候產生了較大的影響,比如碳排放所帶來的溫室效應就使地球氣溫出現了整體性的提升。當然,這并不是說溫室效應就是一件好事,相比地球冰期,全球變暖可能會更快速地帶來氣候災難,所以很多國家都在采取相關措施,比如我國的目標就是在2030年前讓碳排放達到峰值,并盡力在2060年前實現碳中和。而歐盟方面則預計將在2050年達成碳中和。截至2023年9月,全球已經有197個國家在碳中和方面給出了承諾。

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