最新地质学证据表明：地球曾经是个“雪球”(3)

列宁格勒地球物理天文台的地球物理学家布迪科(Mikhail I. Budyko)在上世纪60年代提出的“冰川灾变”模型首先吸引了科什温克的注意。太阳光能是地球能量的主要来源，而地球上的冰雪覆盖会像镜子那样把太阳光反射出去。“镜子”越大，反射的太阳光越多，地球的温度就会越低。现代地球的冰雪覆盖主要在极地附近，范围比较有限，所以这种效应并不明显。如果两极的冰雪覆盖增加到一定程度的话，导致地球温度明显下降，就会使冰雪覆盖随之增加；这样使反射的太阳光进一步增加，温度进一步下降……最终形成一个温度持续下降的“恶性循环”。布迪科认为，如果冰雪覆盖到南北纬30°左右的时候，地球的气候系统就会失去控制，冰雪就会一直覆盖到赤道附近，形成“雪球地球”。

新的问题出现了，因为类似的大灾难在其他星球曾经发生过，而且不可逆转。为什么地球最终没有像其他星球那样造成无法逆转的悲剧呢，即地球最终是怎么从“雪球”中解脱出来的呢？又是什么最早触发了地球两极冰盖的扩张，导致“冰川灾变”最初开始的呢？科什温克以及后来的霍夫曼等人找到了解决这些问题的一个关键，即大气中的温室气体二氧化碳的变化。

地球的板块在不断地运动，各大陆在地球历史中也经历了多次的分分合合。大概在9亿年前，地球上的各个大陆在赤道附近结合成一个新的大陆，我们称为“罗迪尼亚”超大陆(Rodinia Supercontinent)；而到了8.2亿年前左右的时候，被称为“超级地幔柱”的一次巨大的火山事件使“罗迪尼亚”超大陆再次发生裂解。如果我们把一个圆分成好多块，它的总周长一定会增加；按照霍夫曼等人的理论，超大陆的裂解也会使各个大陆的海岸线大大增加，更长的海岸线使海洋能够接受到更多来自大陆的营养物质，海洋中的微生物和藻类会更加繁盛。通过光合作用，微生物和藻类会将更多的二氧化碳转化为有机体并埋藏在地下。这样的转移使大气中的二氧化碳含量迅速减少，导致地球产生“冰室效应”。地球温度下降就有可能进一步驱动“冰川灾变”，使气候失去控制并最终形成了“雪球地球”。

在“雪球地球”时期，因为被冰雪覆盖，地球上生物的光合作用和岩石风化作用都几乎完全被终止；只有火山活动仍保持着活跃的状态，持续向外释放大量的二氧化碳。经过长达数百万年的积累，当大气中的二氧化碳足够强大——其浓度大概达到现代大气的350倍的时候，地球上就会出现“超级温室效应”，使“雪球地球”迅速融化。据估计，在“雪球地球”融化的时候海洋温度能够达到50℃以上。 (责任编辑：温州在线)