“雪球地球”是个历史案例,研究它的触发机制还有解冻条件能帮我们完善气候模型,明白地球系统有多复杂、

中国科学院地质与地球物理研究所的冯连君正高级工程师、路凯博士后,还有罗斯·米歇尔研究员这些人,搞了一个国际合作的项目,给7亿年前那次极寒的“雪球地球”时期海洋温度,干了个精准测量。地球那时候的气候特别恶劣,大概是从7.2亿年一直到6.35亿年前,全球都被冻住了。长期以来,科学家们都猜那会儿地球表面可能全是冰盖,海水也冻得硬硬的,但具体到底冷到多少度,一直都没个准数。最近这回就把这个谜团给解开了。他们用铁同位素分析这门技术,做出了一把特别好使的“古温度计”。他们发现,那个时期有些地方的海洋温度大概在零下15摄氏度左右,误差也就正负7度上下。这温度比现在的海面平均水温17度低多了,比现在最冷的深海也还要冷将近20度,这就实实在在地证明了“地球历史上最低海洋温度”的说法。 搞懂这个温度的关键在于研究了一种叫“铁建造”的古老岩石。这种岩石是早期海洋里沉淀下来的富铁物质,里面记录了当时的环境信息。他们发现那个时候的“铁建造”铁同位素组成特别怪,跟地质历史上别的都不一样。通过低温环境下铁同位素会更分离的原理反推回去,就能算出那时候的形成温度了。零下15度的水早就该结冰了,那时候海水为啥还能是液态?研究人员找到了一个解释:因为那底下有极高的盐度。他们想啊,在巨大的冰架底下,可能跟南极现在的情况差不多,冰架融化了又冻上,把盐排出来形成了一个低温、高盐的卤水池。这种卤水的冰点能降到零下11度左右,正好和他们算出来的温度对上了。 这项研究不光是告诉了咱们一个远古的温度数字,还让咱们直观看到了“雪球地球”到底有多极端。它把以前的概念推测变成了具体的数值描述。更重要的是,它告诉我们,就算全球都被冻住了,地球内部还是有地方能找到液态水和化学物质这种生命的避难所。这些地方可能就是早期微生物活着的地方,给探索生命怎么熬过全球性灾难提供了新线索。从更大的角度看,这个研究对了解地球气候系统的运作规律特别有帮助。“雪球地球”是个历史案例,研究它的触发机制还有解冻条件能帮我们完善气候模型,明白地球系统有多复杂、有多顽强。 中科院这帮人用新方法第一次定量画出了“雪球地球”时期海洋的冷相图,说明咱们国家在这方面的研究又取得了很大进展。他们不仅解决了难题,还打开了一扇看地球过去极端环境和生命关系的窗户。它告诉咱们地球历史上突变多、极端情况多,生命就是在跟这些艰难环境的斗争中一点点发展起来的。以后还要多研究地球过去的极端事件才能更好地了解未来。