“十亿年一遇”事件曾使地球变为雪球 未来还可能会发生

据英国《每日邮报》报道，大约7.17亿年前，一个神秘的现象导致冰川覆盖了整个地球，使我们的星球陷入一种现在被称为“雪球地球”的状态。

大约在同一时间，从现在的阿拉斯加到格陵兰的这个地区爆发了灾难性的火山活动。

现在，一项最新的研究表明，持续多年的火山爆发是这次“雪球地球”效应的罪魁祸首。火山爆发将大量气溶胶释放到大气中，并导致地球迅速冷却。

图：大约7.17亿年前，一个神秘的现象导致冰川覆盖了整个地球，使我们的星球陷入一种现在被称为“雪球地球”的状态。大约在同一时间，从现在的阿拉斯加到格陵兰的这个地区爆发了灾难性的火山活动

哈佛大学的研究人员认为，“雪球地球”现象和大规模火山活动同时发生不是巧合。

美国哈佛大学约翰·L·勒布自然科学副教授弗朗西斯·麦克唐纳(Francis Macdonald)表示：“我们知道火山活动可能对环境产生重大影响，所以最大的问题是，这两个事件有着怎样的相关性。”

麦克唐纳领导的团队起初认为，玄武岩和大气中二氧化碳之间的相互作用可能难辞其咎。

但是，这个过程需要很长时间。

因此，他们认为气溶胶可能是造成“雪球地球”的原因，并发现在适当条件下，这些火山释放物可能会产生如此巨大的影响。

哈佛大学约翰·鲍尔森工程与应用科学学院环境科学与工程副教授罗宾·斯瓦斯沃思（Robin Wordsworth）指出：“这种类型的大规模火山爆发在地球不是唯一一次。”

他说：“在整个地质时期，这种类型的火山喷发一再发生，但它们并不总是与地球的冷却事件相关。所以，问题是，是什么使这次火山爆发有所不同？”

在现在被称为“富兰克林大型火成岩区”的这个地区，火山岩爆发时穿过了富硫沉积物。

然后，这些沉积物以二氧化硫的形式进入大气——众所周知，该化合物在上层大气中阻断了太阳辐射。

1991年菲律宾皮纳图博火山（Pinatubo）爆发期间出现过这种情况，此次火山爆发向大气平流层喷射了两千万吨二氧化硫，导致当年全球气温平均降低了约0.5℃。

当二氧化硫通过对流层顶时，对地球的冷却效用最大。在那里，它不太可能通过降雨被带回到地球表面上。

在那里，它可以在大气中呆一年时间。

斯瓦斯沃思称：“在地球非常温暖的历史时期，火山爆发的冷却效应不会有很重大的影响，因为地球会被这种温暖、较高的对流顶层所覆盖。”

图：这是在1991年菲律宾皮纳图博火山（Pinatubo）爆发期间的情景，此次火山爆发向大气平流层喷射了两千万吨二氧化硫，导致当年全球气温平均降低了约0.5℃

他指出：“但在更冷的条件下，地球的气候变得特别容易受这种火山爆发的影响。”

麦克唐纳称：“我们的模型表明，火山爆发的时机真的很重要。”

他们还发现，二氧化硫到达平流层的位置是它发挥多大影响的关键。

大约7.17亿年前，由于大陆漂移的结果，富兰克林大型火成岩区位于靠近赤道的位置。

而赤道这个地方，其接受的太阳辐射对保持地球温暖起了主要作用。能反射太阳光的二氧化硫气体正好笼罩了这个地方，从而导致了冷却效应。

除此之外，火山的蔓延创造了类似“完美风暴”的场景。

这些火山跨越了现在加拿大和格陵兰大约2000英里（约3200公里）的地区，并能够连续爆发，像现在夏威夷和冰岛上的那些火山一样。

图：这些火山跨越了现在加拿大和格陵兰大约2000英里（约3200公里）的地区，并能够连续爆发，像现在夏威夷和冰岛上的那些火山一样。如图所示是夏威夷冒纳罗亚火山(Mauna Loa)

如果这样的火山爆发持续十年左右，火山可能将足够的气溶胶释放到大气中，从而破坏了地球气候的稳定。

麦克唐纳称：“气溶胶的冷却效应不足以冻结整个星球；但它只需要把冰川推到一个所处纬度非常关键的地方。剩下的事，可以交给冰川。”

随着冰川面积的增加，其表面反射更多阳光，导致地球进一步冷却。

最终，一旦冰川到达现在美国加利福尼亚所处的纬度，它就引发了一个失控的雪球效应。

斯瓦斯沃思表示：“很容易想到气候这个巨大的系统是很难改变的，从许多方面来说确实如此。”

图：一项新的研究表明，持续多年的火山爆发是这次“雪球地球”效应的罪魁祸首。火山爆发将大量气溶胶释放到大气中，并导致地球迅速冷却

他指出：“但过去地球气候曾发生非常剧烈变化，并且未来很有可能发生这种剧烈变化。”

研究人员表示，弄懂这些事件可以为过去的生物灭绝事件提供重要见解，甚至帮助我们预测地球工程策略如何影响气候变化。

斯瓦斯沃思称：“我们知道地球是一个动态和活跃的行星，曾经历急剧的变化。我们有充分的理由相信，这种类型的急剧气候变化是行星上的普遍现象，而不是例外。