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24亿年前的一场严寒持续了3亿年,怎么知道的?未来还会出现吗?

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地球能够孕育物种繁复的生命,是因为地球拥有适宜生命生存的气候环境。

但在46亿年的漫长历史中,地球并不总是像现在这样宜居,让整个星球陷入严寒的冰河时代就出现过5次,而持续时间最长的一次则发生在距今24亿年前,整个过程持续了3亿年之久,期间整个星球都受到波及,至少三分之一以上的生物被灭绝,这就是发生于古元古代成铁纪、结束于层侵纪晚期的著名冰河时代,我们称之为“休伦冰期”。即便是从南方古猿的时代算起,人类的历史也不过短短300万年,24亿年以前发生的事情,我们是怎么知道的呢?

地球上的气候变迁、板块运动,在漫长时间的加持之下,的确能够抹除掉地球历史事件的大部分痕迹,但并不是全部。

在持续3亿年的休伦冰期之中,冰冻与严寒将这颗星球完全覆盖,纬度的差异对温度的影响变得十分有限,就连赤道地区也被冰层所覆盖,目光所到之处,能够看到的就只有坚冰。冰是水的固体形态,当其融化之后就会重新变为水,但这并不意味着它就没有办法在地表留下痕迹。

冰川运动会对地表岩石形成侵蚀并进行搬运,这会留下独特的地貌特征,在地质学上就将这些遗留的特征称为“冰川沉淀物”。

人类对休伦冰期的了解始于上个世纪初,1906年,加拿大的地质学家科尔曼,在对安大略省北部进行调查时,偶然发现了一些特别的岩石,后经研究确认,这些岩石就是冰川沉积岩,而其形成的时间大概是在前寒武纪时期。这一发现使得科学家们明确了古代冰川的存在,在不断深入研究之后,最终确定了持续3亿年的休伦冰期。同时这一发现也让科学家们对世界起源及地球形成有了新的看法。

地球为何会出现长达3亿年的冰河时代呢?

地球诞生于太阳形成之后,自地球诞生以来就一直围绕太阳运行,每时每刻都在接收来自太阳的能量,而且由于照射角度的差异,越是靠近地球赤道的地方,接收到的太阳能量就越多,也更加温暖。太阳未曾改变,地球为何会陷入冰期?一颗星球想要变得温暖,除了要接收能量之外,还需要保持温度。在24亿年前,地球早期生命飞速发展,蓝藻等微生物大量繁殖。

这些微生物每时每刻都在进行光合作用,吸收大气中的二氧化碳并释放出氧气。

于是地球大气中的碳含量迅速减少,氧气浓度不断提升,这使得地球大气的保温作用急剧下降,留不住温度,地球就变得越来越冷,大量的冰川形成,地表对太阳光的反射增强,进一步推动地球走向寒冷,这就是休伦冰期形成的基本原因。休伦冰期并不是地球历史上唯一的冰河时代,那么未来地球是否还会发生这样的事情呢?短期内是不会的。

地球进入冰期具有周期性特征,但同时也受到多重因素的影响。

现在人类的活动已经对地球气候产生了较大的影响,比如碳排放所带来的温室效应就使地球气温出现了整体性的提升。当然,这并不是说温室效应就是一件好事,相比地球冰期,全球变暖可能会更快速地带来气候灾难,所以很多国家都在采取相关措施,比如我国的目标就是在2030年前让碳排放达到峰值,并尽力在2060年前实现碳中和。而欧盟方面则预计将在2050年达成碳中和。截至2023年9月,全球已经有197个国家在碳中和方面给出了承诺。

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