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7億年前地球軌道的一個神秘異常,幫助地球生命度過了致命冰河期

來自中國科學院、中國香港大學、澳大利亞科廷大學、德國蒂賓根大學和英國南安普頓大學的科學家最近在《自然》雜誌上刊文稱, 太空中的一個神秘「異常」, 曾經幫助地球生命度過致命的全球性冰河期。 而多細胞生命之所以能夠興盛起來, 也要歸功於這種「異常」。

根據所謂的「雪球」理論, 至少在大約6.5億年前, 地球曾經經歷過一次極為嚴重的全球性冰期。 這段時間長約5000萬年。 讓科學家一直以來感到困惑的是, 雖然理論上冰川會在這一時期覆蓋地球的整個表面, 所有海洋表面也都結著厚厚的冰殼。 但生命的演化卻沒有因此而停滯。 尤其是多細胞生命, 成功地穿越了這一「瓶頸」, 繁衍興盛起來。

參與此次研究的科學家分析了從澳大利亞南部採集到的沉積巖樣本。 7億年前的澳大利亞比今天更靠近赤道。 但在全球冰期, 即便是赤道也被厚厚的冰川覆蓋著。

在此時期, 由於海洋表面結著厚冰, 海水無法和大氣接觸, 導致地球氣候處於相對「靜止」的狀態。

但是當研究人員對巖層中交替出現的富鐵層和富矽層進行了分析之後, 卻發現它呈現出一種和冰川漲落導致的氣候變化非常相似的週期性特點。

這些沉積巖都形成于海洋底部。 巖層中的鐵來自海底熱液噴口。 在通常情況下, 溶解在海水裡的氧會讓鐵迅速氧化, 因此巖層中不可能有大量鐵累積。 但是假如海洋表面幾乎全被冰層覆蓋, 海水就會缺氧, 巖層中鐵的累積現象就會十分突出。

通過磁敏感檢測, 研究人員還發現, 巖層中存在的這種週期性特點, 與地球公轉軌道中的週期性變化相關。

地球軌道的形態, 以及地軸的傾角會發生週期性變化, 這種「異常」實際上是一種規律性的現象。 但是因為存在這種現象, 抵達地球表面的太陽輻射量發生了週期性變化, 而這就會影響地球的氣候。

研究人員判斷, 當時地球軌道的週期性變化, 是冰川出現漲落週期的主要原因。 而冰川的漲落, 導致理論上應該被冰層全面封鎖的地球海洋表面, 週期性地出現了無冰區。

這一發現能夠解釋為什麼當時沉積巖中存在明顯的變化, 而水迴圈卻極端消減;以及在此時期的沉積巖中, 為何會存在水流的痕跡——理論上, 當時地球的表面不應該存在大量液態水。

這一發現也可以解釋, 為什麼多細胞生物能夠捱過這一極端氣候期。 在當時的海洋表面, 應該存在著零星的無冰「綠洲」, 為生命提供了庇護。

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