日期:[2019年05月08日] -- 生活晨报 -- 版次:[A10]

地球曾经变成过“雪球”

  电影《流浪地球》中,地表都是冰天雪地,就连海洋都变成了坦途。那地球上曾出现过这种场景吗?来看看科学的解释。
    太阳占太阳系总质量的99.86%,也是太阳系最大的产热器,离太阳越近,温度越高。如离太阳最近的水星,其地表平均温度可达427℃。而在远离太阳的地方,则温度很低,连氮气都会变成固体(零下209℃以下)。
    地球在太阳系中非常特殊,因为它距离太阳不近不远,很适中,恰好位于生命的宜居带。但是这个宜居带非常窄,据科学家估计,其内外边界大约距离太阳0.9和1.5个天文单位(一个天文单位是地球和太阳的距离),最外靠近火星的轨道。一旦出了这个范围,地球上的液态水要么会蒸发,要么会凝固成冰,不再适合复杂生物的生存。在《流浪地球》中,当地球接近木星的时候,距离太阳已经5.2个天文单位了,地表的液态水会完全凝固成冰,地球也成了一个“雪球”。
    如果我们随流浪的地球往太阳系外面飞,就会发现越来越多的冰雪世界。如天王星和海王星,就被称为冰巨星。
    在地球历史上,地球确实多次变成雪球。大约在30亿年前,幼年太阳的光照比现在要弱大约20%至30%,地球接收的太阳能量也要少很多;但地球大气的成分和现在也很不一样,可能主要是甲烷、二氧化碳和水蒸气等温室气体。所以,那时地球表面的温度可能比现在还要高一些。但是,随着生命的演化,出现了光合作用,氧气作为代谢物被排放到大气中。氧气的出现,使得大气中的温室气体含量下降了(主要是甲烷的氧化),地表温度降低,就会出现雪球事件。地球上第一次雪球事件可能发生在29亿年前,但这次雪球事件的证据不多,是否真实发生过还有很大疑问。第二次可能是在距今21亿至24亿年间。据科学家估计,当时地球冰封长达3亿年之久,且造成了一次生物大灭绝。而第三次,也是最著名的一次雪球事件,发生在距今6亿至7.5亿年间,其起因是大气中二氧化碳含量的降低。在此之前,地球上的陆地经过长期的漂移,连成了一片,组成了一个超大陆。在超大陆的内部,大洋水汽很难达到,常年干旱。但不久超大陆就发生了裂解,海洋入侵,内陆地区降水增多,风化作用增强。岩石的风化大量消耗了空气中的二氧化碳,以碳酸盐的形式被固定到地层中,不能再参与调节气温。而在这个时候,太阳光照仍然比现在要弱6%,温室气体含量的降低必然导致了温度的降低,冰雪逐渐从两极向赤道扩散,最终覆盖全球。据《北京日报》