這是一場下了10億年的超級暴雪,從現在往前數,數到恐龍還沒出現的時代,這場雪都沒停過。元古宙時期的地球就是如此,整個星球被冰雪覆蓋了 10 億年,連赤道都成了白茫茫的大冰原。
25億年前,地球剛從太古宙的混亂狀態中緩過來。那時候的地球和現在完全不同,天空是紅橙色的,因為大氣里滿是二氧化碳和甲烷這些溫室氣體,海洋像一鍋不冷不熱的湯,里面只有最簡單的單細胞生物。也就是在這時候,淺海里出現了藍藻,這東西看著普通,卻會進行光合作用。?
一開始,這些氧氣都被海里的鐵離子 “吃掉” ,形成了一層又一層紅色的氧化鐵巖石。但藍藻越來越多,鐵離子不夠用了,氧氣就跑到大氣里去了。到 24 億年前,大氣里的氧氣含量從幾乎沒有上升到 1% 左右,這在地質上被稱為 “大氧化事件”。?
氧氣多了,麻煩也隨之而來。甲烷是比二氧化碳強得多的溫室氣體,可它一碰到氧氣就會發生反應,變成二氧化碳和水。同時,藍藻還在一個勁地消耗二氧化碳,導致大氣里的溫室氣體越來越少,溫度一下子降了下來。?
最先結冰的是南北極。極地的冰蓋像瘋長的野草,每年往低緯度地區推進好幾公里。同時具有冰面反光作用,70% 以上的太陽熱量都被反射回去了,地球吸收的熱量更加減少,溫度就更低,這形成了一個惡性循環。不到一百萬年,南北極的冰川就越過了回歸線,往赤道方向蔓延。?
大約 23 億年前,南極和北極的冰川在赤道相遇了。這一下,地球徹底變成了一個冰封星球。原來的藍色水球變成了白色,只有少數火山口附近能看到一點黑色的巖石。超級暴雪就這么開始了。
這 10 億年里,地球環境差到了極點。全球平均氣溫能低到零下 30 攝氏度,赤道地區也只有零下 10 攝氏度左右。海洋表面凍得結結實實,冰層很厚,但冰層下面還是有液態水的。因為深層海水壓力大,能保持液態,形成了一個和外界隔絕的 “地下海洋”,所以生命并沒有被凍絕。
在冰層下面幾公里的海底,還有很多火山口,不斷噴發出滾燙的巖漿和礦物質,形成了一個個溫暖的 “熱泉區”。這里沒有陽光,溫度能達到 300 攝氏度,壓力是地面的幾百倍,但就是有微生物在這里存活。它們不需要氧氣,靠分解火山口的化學物質獲取能量,就像黑暗里點著的小火苗,把生命的種子保留了下來。?
這些微生物在極端環境里慢慢進化,學會了更復雜的生存方式。有些還學會了利用氧氣,這為后來的生命大爆發打下了基礎。在冰封的 10 億年里,生命沒閑著,一直在等待復蘇的機會。?
這個機會出現在 10 億年前。一顆直徑約 100 公里的小行星,科學家叫它 “盤古小行星”,以每小時 6.4 萬公里的速度撞向地球。這一撞的威力相當于 10 億顆氫彈同時爆炸,撞擊點形成了一個直徑超過 1000 公里的大坑,滾燙的巖漿從地幔涌出來,像一把大刀子把冰層劃開了。?
幾公里厚的冰層在撞擊產生的高溫下迅速融化,冰里和巖石中凍結的大量二氧化碳、甲烷等溫室氣體都釋放出來,進入大氣。溫室效應重新起作用,地球溫度快速上升。融化的冰水匯成巨大的水流,沖刷著裸露的巖石,把礦物質沖進海洋,給藍藻和其他生物提供了充足的養料。?
冰雪消融后,大氣里的氧氣含量又一次大幅增加,差不多達到了現在的水平。在溫暖濕潤的環境中,生命開始快速進化。多細胞生物出現了,簡單的藻類和動物在海洋里繁殖起來,羅迪尼亞超大陸也慢慢形成,山脈隆起,河流奔騰,地球終于擺脫了冰封,進入了新的發展階段。?
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