地球是如何變成「冰球」的，也將如何變成「火球」

2020-08-17 星空天文

只要你足夠快。

地球曾經是「冰球」。Wikimedia, Oleg Kuznetsov

大約7.2億至6.35億年前，地球曾經經歷過兩次全球性冰期。

科學家一直在探尋全球性冰期出現的原因，但至今尚無明確結論。

科學家的思路大體上是，在地球氣候的變化過程中可能存在著某種界限。氣候變化一旦越界，全球性冰期就會到來。這種界限可能與太陽輻射量，或大氣二氧化碳濃度有關。

但是在最近的《英國皇家學會學報》上，一篇第一作者為麻省理工學院地球大氣行星科學系Constantin W. Arnscheidt的論文認為，這樣的界限其實並不存在。只要太陽輻射量和大氣二氧化碳濃度的下跌速度足夠快，冰期就會到來。

在這個研究領域，存在著一些爭論。並非所有人都認為地球曾經進入過這兩次全球性冰期。支持該觀點的部分證據，比如在遠古熱帶區發現的冰川遺蹟，其可靠性依然存疑。也有科學家認為，地球經歷的這兩次冰期不是全球性的，冰川並沒有侵入到赤道兩側。

但是這篇論文的作者認為，那兩次全球性冰期是存在的。

研究人員認為，導致這兩次全球性冰期的原因，更多地與太陽輻射量的下跌速度有關。能夠導致太陽輻射量銳跌的因素有很多，但是只要冰川面積開始擴大，地球表面的反射率就會上升；而反射率的上升，會把更多的太陽輻射反射回太空，使冰川面積繼續擴大。這個過程一直持續下去就會失控，把地球變成一個徹頭徹尾的「冰球」。

針對遠古時期多次大規模生物滅絕事件的研究結果顯示，環境變化的速度是導致滅絕的關鍵性因素。海水溫度如果上升得過快，生物就沒有時間來適應，沒有時間在生態系統中找到屬於自己的新位置。論文作者由此得到啟發，開始考慮相似的情況是否也有可能在全球性冰期到來時在地球身上發生。

綜合計算結果顯示，全球性冰期總體上會在太陽輻射量下跌速度達到每1萬年2%時被觸發。導致太陽輻射量下跌的具體原因可能和火山活動的增多有關，也有可能和地球大氣中出現了許多原始藻類製造的高反射率雲有關。

Arnscheidt指出，即使人類活動不會引發全球性冰期，但這種與速度相關的全球氣候巨變觸發模式在相反方向上出現的可能，仍然值得我們擔心。它告訴我們，我們也應當關注地球氣候改變速度有多快，而不僅僅是關注改變了多少。如果不小心，我們就會觸發全球人為變暖期快速到來。

億萬年前的全球性冰期，實際上推動了更複雜的生命在地球上出現。而人為導致的溫室效應失控如果發生，將帶來什麼樣的後果，以及人類在此劇變中要扮演什麼樣的角色，都值得我們深思。

地球曾經變成過「冰球」，也有可能變成「火球」。

地球是如何變成「冰球」的？MIT / Constantin W. Arnscheidt

參考來源
Study: A plunge in incoming sunlight may have triggered 「Snowball Earths」
https://news.mit.edu/2020/sunlight-triggered-snowball-earths-ice-ages-0729
Routes to global glaciation
https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspa.2020.0303

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