Два года назад мы, наконец, осуществили одну из наших семейных мечт: купили дом. Оглядываясь назад, мы были немного наивны, но хотели дом, который нужно немного подремонтировать, чтобы сделать его по своему вкусу. Да, мы были под влиянием движения «сделай сам», которое не предупредило нас, как это будет сложно с двумя маленькими детьми и двумя работами с 9 до 5.
К счастью, даже если дом выглядел некрасиво, в нем можно было жить.
Это был пик лета, и мы привыкли к тому, что в нашем холодильнике в съемной квартире был встроенный ледогенератор. Но неожиданность: наш новый холодильник не имел такой функции, а покупка нового не входила в наш бюджет.
Однако мы хотели, чтобы лед был готов для охлаждения наших напитков. Лето было особенно жарким, и я восстанавливалась после родов. Поэтому мой муж купил несколько формочек для льда, среди которых была одна, которая делала идеально сферические кубики льда диаметром около 6,4 см. Как хороший палеонтолог, я называю их «Земля-Снежный ком».
В прошлые выходные у нас были гости, которые оценили возможность охладить свои напитки со льдом. Когда я упомянула, что предложу особенное угощение в виде напитка с «Землей-Снежный ком», на лицах появились озадаченные взгляды.
Земля-Снежный ком? Почему?
Ну, вот почему.
Представьте себе мир, настолько холодный, что ледники покрывали почти всю планету, от полюсов до экватора. Я не говорю о далекой ледяной луне в нашей Солнечной системе — это наша собственная Земля… примерно 700 миллионов лет назад. Да, наша дорогая Земля когда-то была большим шаром льда и без огня… по крайней мере, на некоторое время. Но не волнуйтесь, огонь появится в этой истории.
Множество свидетельств заставляют ученых полагать, что Земля пережила два крупных ледниковых периода во время периода, известного как Криогений. Эти эпизоды, называемые Стуртийским и Мариноанским оледенениями, часто называют событиями «Земли-Снежный ком». В это время наша планета могла напоминать гигантский замерзший снежный ком на протяжении миллионов лет.
Гипотеза «Земля-Снежный ком» предполагает, что Земля была почти полностью или полностью покрыта льдом дважды, и это могло длиться десятки миллионов лет каждый раз. Эти ледяные периоды сильно повлияли на климат планеты, океаны и даже на саму жизнь. Но что привело ученых к такому выводу и как мы знаем, что это действительно произошло?
Идея «Земли-Снежный ком» циркулирует в научном мире уже несколько десятилетий. Впервые этот термин был введен геологом Джо Киршвинком в 1989 году. Он предложил, что свидетельства в породах указывают на планету, почти полностью замерзшую.
Сначала эта идея казалась научной фантастикой. Как Земля — особенно ее экватор — могла быть покрыта льдом? Однако со временем все больше доказательств начало поддерживать эту теорию, и другие ученые стали относиться к ней серьезнее.
Одним из ключевых доказательств являются ледниковые отложения, найденные в регионах, которые в Криогении находились возле экватора. Эти отложения включают в себя ледниковые «капельные камни» — камни, которые переносились айсбергами и падали в морские осадки, когда лед таял.
Геологи нашли эти «капельные камни» в таких местах, как Намибия, где трудно представить себе, что когда-то плавали ледники. Но на этом доказательства не заканчиваются.
Недавние исследования доктора Элиаса Ругена и его коллег из Университетского колледжа Лондона (UCL) добавили еще больше веса гипотезе «Земли-Снежный ком».
Они изучили более 2000 зерен циркона* из пород формаций Порт Аскаиг и Гарб Эйлиах в Шотландии и Ирландии. Зерна циркона — это как маленькие капсулы времени, которые помогают ученым определить возраст пород.
Команда Ругена обнаружила, что эти породы были сформированы между 720 и 662 миллионами лет назад, как раз во время Стуртийского оледенения. Как объяснил доктор Руген, «Эти слои фиксируют тропическую морскую среду с процветающей жизнью цианобактерий, которая постепенно становилась холоднее, знаменуя конец примерно миллиарда лет умеренного климата на Земле».
Это исследование не только подтверждает время Стуртийского оледенения, но и предоставляет четкую геологическую запись перехода Земли от теплого тропического мира к замерзшему.
Итак, как же Земля оказалась замороженной? Ученые считают, что ответ заключается в сочетании факторов.
Одним из главных виновников, по-видимому, является распад суперконтинента под названием Родиния. Когда Родиния распалась, это увеличило количество осадков и выветривания пород.
Когда породы выветриваются, они вытягивают углекислый газ (CO2) из атмосферы, что может охладить планету, уменьшая парниковый эффект. Со временем это снижение CO2 могло спровоцировать охлаждение, приведшее к Стуртийскому оледенению.
Я говорила, что мы также обсудим огонь, так что вот он.
Вулканическая активность также сыграла свою роль. Примерно 717 миллионов лет назад массивные извержения вулканов на территории нынешней Канады могли выбросить серные аэрозоли в атмосферу. Эти аэрозоли могли отражать солнечный свет от Земли, что еще больше охлаждало планету.
Согласно UCL-геохимику доктору Грэму Шилдсу, «Эти частицы серного газа отражают входящее солнечное излучение и оказывают сильное охлаждающее воздействие». Таким образом, это охлаждение могло быть тем самым критическим моментом, который запустил первую «Землю-Снежный ком».
Как только лед начал формироваться, включился механизм обратной связи. Лед отражает солнечный свет более эффективно, чем открытая вода, поэтому по мере роста льда поглощалось меньше солнечного света, и планета становилась еще холоднее. Этот положительный эффект обратной связи, известный как эффект альбедо льда, вероятно, запер Землю в глубокой заморозке.
Я знаю, о чем вы, возможно, думаете: что случилось с жизнью на Земле во время этого периода? Ну, как всегда, жизнь находит способ…
Когда поверхность Земли была заморожена, жизнь подо льдом каким-то образом смогла выжить. До наступления периода «Земли-Снежный ком» простые формы жизни, такие как бактерии и водоросли, доминировали в океанах.
Однако считается, что во время заморозки некоторые из этих организмов нашли убежище в карманах открытой воды или подо льдом в мелких морях. Также есть свидетельства того, что многоклеточная жизнь, включая ранние губки, могла возникнуть во время или вскоре после событий «Земли-Снежный ком».
Позже, когда ледники отступили и Земля согрелась, жизнь не просто выжила — она расцвела!
Доктор Шилдс отмечает, что «вся сложная многоклеточная жизнь, такая как животные, возникла из этой глубокой заморозки, и первые свидетельства этого появились в ископаемых записях вскоре после того, как планета оттаяла». Как только планета согрелась, жизнь взорвалась в своем многообразии, что в конечном итоге привело к Кембрийскому взрыву, периоду, когда впервые появились большинство основных групп животных.
Новое исследование доктора Ругена и его команды предоставляет важные данные, поддерживающие гипотезу «Земли-Снежный ком». Их работа подтверждает, что изученные ими шотландские и ирландские породы являются частью этой драматической главы в истории Земли.
Как говорит Руген: «Большинство регионов мира утратили эту замечательную переходную фазу, потому что древние ледники соскребли и размыли породы под ними, но в Шотландии, каким-то чудом, этот переход можно увидеть».
Период «Земли-Снежный ком» был временем экстремального холода, но он также заложил основу для невероятного разнообразия жизни, которое последовало за ним. Благодаря продолжающимся исследованиям, мы продолжаем раскрывать все больше информации об этой увлекательной и ледяной эпохе в истории Земли. Поэтому помните о важности поддержки науки и научных открытий, ведь они являются ключом к лучшему пониманию и адаптации к меняющемуся миру.
С другой стороны, не забывайте называть эти сферические кубики льда «Землями-Снежный ком» с этого момента; обещаю, что вы впечатлите своих друзей, рассказав им эту историю. Настоящий «разбиватель льда» для беседы! (Шутка намеренная)