氣候系統數學模型表明「雪球地球」或因陽光輻射嚴重匱乏所致

2020-08-01 環球網

來源:科技日報

科技日報北京7月30日電 (記者張夢然)「雪球地球」(全球冰凍)在地球歷史中至少出現過兩次,這些冰凍期的原因很大程度仍舊是未解之謎。而據《英國皇家學會會刊》近日刊登的一則研究,「雪球地球」或是陽光輻射短時間內嚴重匱乏所導致。這一研究也許會改變天文學家對宜居星球的看法,同時提醒科學界警惕某種方式會將行星推到超過臨界閾值的水平。

我們的地球位於恆星(太陽)的宜居帶,而一顆行星是不是位於宜居帶,基本是由來自恆星本身的輻射強度決定的。以我們為例,如果離太陽太遠,地球就得不到足夠的熱量,星球表面大量液態水只能以冰的形式存在;但如果離太近,液態水又會蒸發掉,過量的輻射也無法讓生物存活。

現在,美國麻省理工學院的研究人員開發了一套地球氣候系統數學模型,他們認為,地球曾因為缺乏足夠的太陽輻射而變得非常冷,經歷了「雪球地球」。只要在較短的地質時期內,接收到的太陽輻射水平迅速變化,地球就可以進入全球冰河時代。這一研究結果意味著,我們必須了解「雪球期」情況出現的原因,以及預測其是否會再次發生。

目前,研究團隊的猜測包括火山活動的增加、火山活動向大氣中噴射出碎片或雲層的形成,曾讓地球籠罩在陰影中。

這一研究結果將適用於科學家在其他星球上尋找生命。因為天文學家有一套相當嚴格的標準來宣布一顆行星是否適合居住,也一直熱衷於在宜居區域內找到系外行星,即與恆星的距離應在可以維持生命的溫度範圍內。但新研究突出表明了「宜居性」的概念中有著太多的細微差別。

研究人員最後強調,一些過程會迅速減少入射的太陽輻射,其很可能是地球冰河時期的觸發因素。而即使人類不會在當前的氣候軌跡上引發滾雪球般的「冰凍」,但在全球範圍內,這種「臨界點」的存在仍令人擔憂,「它告訴我們,應該警惕改變地球氣候的速度,而不僅僅是變化的幅度」。

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  • 氣候系統模型表明:「雪球地球」或因陽光輻射嚴重匱乏所致
    氣候系統模型表明:「雪球地球」或因陽光輻射嚴重匱乏所致 張夢然/科技日報 2020-07-31 07:58
  • 「雪球地球」或因陽光輻射嚴重匱乏所致
    「雪球地球」(全球冰凍)在地球歷史中至少出現過兩次,這些冰凍期的原因很大程度仍舊是未解之謎。而據《英國皇家學會會刊》近日刊登的一則研究,「雪球地球」或是陽光輻射短時間內嚴重匱乏所導致。這一研究也許會改變天文學家對宜居星球的看法,同時提醒科學界警惕某種方式會將行星推到超過臨界閾值的水平。
  • 「雪球地球」或因陽光輻射嚴重匱乏所致
    科技日報北京7月30日電 (記者張夢然)「雪球地球」(全球冰凍)在地球歷史中至少出現過兩次,這些冰凍期的原因很大程度仍舊是未解之謎。而據《英國皇家學會會刊》近日刊登的一則研究,「雪球地球」或是陽光輻射短時間內嚴重匱乏所導致。這一研究也許會改變天文學家對宜居星球的看法,同時提醒科學界警惕某種方式會將行星推到超過臨界閾值的水平。
  • 入射陽光的驟降可能引發了「雪球地球」
    這些戲劇性的「雪球地球」事件很快相繼發生,大約在7億年前,有證據表明,連續的全球冰河時代為隨後地球上複雜的多細胞生命的爆發奠定了基礎。科學家們已經考慮了可能導致地球進入每個冰河時代的多種情況。這項新的研究表明,如果氣候突然變化,這些行星和地球一樣,也可能暫時結冰。即使它們位於宜居地帶,類似地球的行星也可能比之前認為的更容易受到全球冰河時代的影響。「你可以擁有一顆保持在經典宜居帶內的行星,但如果入射的陽光變化太快,你可能會得到一個雪球地球,」主要作者康斯坦丁·阿恩施泰德(Constantin Arnscheidt)說。
  • 提防地球改變氣候的速度
    研究人員開發了一個簡單的地球氣候系統數學模型,其中包括代表入射和流出的太陽輻射,地球表面溫度、大氣中二氧化碳濃度以及風化對吸收和吸收太陽輻射之間的關係的方程式。研究人員能夠調整這些參數中的每一個,以觀察哪些條件產生了雪球地球。最終,他們發現,如果傳入的太陽輻射以比臨界速率更快的速度下降,而不是達到臨界閾值或特定水平的太陽光,則迅速下降的可能性更大。
  • 全球掩蓋在冰之下的「雪球地球」情景,陽光入射量迅速減少是觸發關鍵
    雪球地球(Snowball Earth)一詞是為了解釋一些地質現象而提出的假說,由加州理工學院地質教授Joseph Kirschvink於1992年首度使用。該理論指出新元古代(Neoproterozoic,符號NP)曾發生過一次嚴峻冰河期,當時地球海洋全部被凍結,地球表面全部被冰川覆蓋。僅厚達2公裡的冰層下存有少量因地熱而融化的液態水。
  • 研究稱:地球曾是一個「雪球」
    有人提出,當地球繞太陽公轉的時候,遇到一個特別厚重的雲層,裡面的塵埃粒子大量進入地球的大氣層,阻擋了陽光的熱輻射,於是地球溫度就會下降,並最終形成「雪球地球」;也有人認為是小行星或者彗星的撞擊激起大量塵土遮天蔽日,最後導致「雪球地球」的形成。還有人認為,地球是否寒冷,取決於地表接受太陽輻射的強度。現代冰川作用主要局限於高緯地區,就是因為那裡太陽輻射弱。
  • 「雪球地球」是啥?雪球地球時期,地球真的有那麼冷嗎?
    科學界有一個假說——「雪球地球」假說,「雪球地球」假說有兩個依據,第一,地球在距今6億到8億年間廣泛發育了一層或多層稱為「冰積巖」的冰川沉積,它代表了全球性的寒冷氣候;第二,那個時期的冰積巖大多沉積在中、低緯度附近,即赤道和赤道附近,也是陸地主要分布的區域。
  • 研究:地球曾因沒有足夠的太陽輻射而變成雪球
    據外媒報導,地球在其幾十億年的生命中經歷了一些不可思議的變化。相信大多數人所意識到的最劇烈的變化應該就是小行星撞擊地球及其餘波,這場災難殺死了地球上的大多數恐龍、給了小型哺乳動物一個繁衍和進化的機會。但實際上地球已經經歷了至少兩次改變世界的事件,它們導致地球進入了深度凍結。
  • 7億年前地球為何變「雪球」?
    近期一項新研究指出,多年連續的火山爆發正是雪球效應的根源。火山噴發使大量氣溶膠進入大氣,導致地球溫度迅速下降。哈佛大學研究人員指出,「雪球地球」和大規模火山爆發的同時存在絕非巧合,「我們知道火山活動會對環境產生巨大影響,因此這兩起事件間的聯繫是我們研究的重點。」自然科學教授弗朗西斯·麥克唐納(FrancisMacdonald)表示。
  • 地球曾3次化身「冰球」,其中有一次,海洋冰層厚度超過300米
    審核-小文據報導,在最新一期的《英國皇家學會會刊》上,科學家表示,對於在地球歷史上,為何地球會至少3次變成一顆「雪球」的原因,經過氣候系統數學模型分析,他們於近日終於找到了答案,原因或許與太陽輻射嚴重匱乏有關。
  • 人類如何應對雪球事件(雪球地球)?看後真的驚呆了!!
    一、概念雪球事件(或雪球地球):是為了解釋一些地質現象而提出的概念,主要認為在新元古代時候曾經發生過一次嚴重的冰川,以至於地球上的海洋全部被凍結,僅僅在厚達兩公裡的冰層下存有少量因地熱而融化的液態水。這個假說已經提出有幾十年了。加州理工學院地質教授Joseph Kirschvinck於1992年首度使用「雪球地球」這個詞。
  • 沈冰:揭開雪球地球與動物演化的奧秘
    地質記錄表明,當時地球表面的冰川並不像現在一樣大多分布在高緯度地區,而是已經延伸至赤道附近。這種情況表明,全球可能都遭受了冰封,形成一個冰凍的地球,也就是我們所謂的「雪球地球」事件。「科學家們為什麼會對『雪球地球』產生研究興趣呢?這需要從頭說起。」
  • 「雪球地球」氣候一直是寒冷的嗎?還真不一定
    原標題:「雪球地球」一定冷嗎?還真不一定在距今6-7億年前的成冰紀,地球經歷了兩次全球性的冰川事件,分別為斯圖特(Sturtian)冰期和馬裡諾(Marinoan)冰期。
  • 7億年前的「雪球地球」
    影片主要講述了北半球因溫室效應引起冰山融化,地球進入第二冰河期,龍捲風、海嘯、地震在全球肆虐的故事。實際上,像這樣的全球冰凍並非只出現在科幻故事中。有足夠的證據表明,現實世界的確發生過如此令人難以想像的宏大事件,這就是著名的「雪球地球」假說。「雪球」(snowball)正是我們的地球在7億年前的樣子——從極地到赤道,到處都是冰蓋,氣溫下降到零下50℃以下。
  • 24億年前地球是雪球 赤道溫度零下四十度
    24億年前地球是雪球 赤道溫度零下四十度   最新研究表明,24億年前地球處於深度冰凍,赤道溫度僅零下40攝氏度,暗示著類似木衛二等星球潛在生命存在跡象。  據國外媒體報導,目前熱帶地區溫度將達到30攝氏度,但是在24億年前,赤道地區溫度卻類似於北極,保持零下40攝氏度,地球是一個完整的「雪球」。
  • 「雪球地球」時期是如何結束的?
    最新研究發現,6 4億年前地球完全被冰雪包裹著,當時被稱為「雪球地球」。隨著時代的變遷,雪球地球已消失,科學家疑惑的是那些冰川是因何消融的?
  • 揭開雪球地球與動物演化的奧秘——記地球與空間科學學院沈冰課題組
    地質記錄表明,當時地球表面的冰川並不像現在一樣大多分布在高緯度地區,而是已經延伸至赤道附近。這種情況表明,全球可能都遭受了冰封,形成一個冰凍的地球,也就是我們所謂的「雪球地球」事件。「科學家們為什麼會對『雪球地球』產生研究興趣呢?這需要從頭說起。」
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