Phillip Hopkins
0 
4219
1275
Det är svårt att föreställa sig nu, men på vissa punkter i jordens historia täckte is hela planeten. Denna frusna jorden, smeknamnet snöbollsjorden, var en miljö "så svår att jordens hela yta, från pol till pol, inklusive hav, frös helt över," säger Melissa Hage, miljöforskare och biträdande professor vid Oxford College of Emory Universitet i Georgia.
1840 var Louis Agassiz, en schweizisk naturforskare, bland de första som erkände och ger bevis för att jorden hade gått igenom istiden, enligt University of California Museum of Paleontology. Joseph Kirschvink, en amerikansk geolog, myntade senare uttrycket "snöbollsjorden" i en lärobok 1992. Kirschvinks arbete baserades på bevis från Agassiz och andra.
Forskare tror att tre till fyra svåra isperioder, som frös nästan eller hela ytan, inträffade mellan 750 miljoner och 580 miljoner år sedan, antagligen på grund av att jordens landmassor alla var belägna vid eller nära ekvatorn, vilket resulterade i ökad väderlek. Väderträning är när vind och nederbörd bryter ner stenar och mineraler på planetens yta. Processen leder till minskade koldioxidnivåer i atmosfären, vilket gör att mer värme kan spridas från ytan och ut i rymden och kyler planeten.
"Ökad kontinental väderbildning ledde till en minskning av atmosfärisk koldioxid och [därför orsakade] global kylning," sade Hage. "När polära hav började frysa reflekterades mer solljus från de vita ytorna och kylningen förstärktes."
Vanligtvis kommer is som bildas över kontinenterna, till exempel isark, att bromsa vädret och låta atmosfäriska koldioxidnivåer och temperaturer stiga. Men för hundratals miljoner år sedan låg alla jordens landmassor vid ekvatorn. Utan landmassor vid polerna för att bilda islager, och väder- och kylningscykeln fortsatte att vara okontrollerad och kastade planeten i en djupfrysning, enligt Hage.
Forskare uppskattar att de genomsnittliga globala temperaturerna sjönk till minus 58 grader Fahrenheit (minus 50 grader Celsius) under dessa isperioder, som var och en varade cirka 10 miljoner år. Med vatten som inte kan avdunsta från de isbelagda haven stänger vattencykeln (där vatten rör sig mellan atmosfären, land och hav).
Det diskuteras emellertid huruvida jorden var helt fryst fast eller om det fortfarande fanns fläckar av slushy material eller öppet vatten vid ekvatorn där solljus kunde komma in i vattnet och låta vissa organismer överleva. Denna "slushball Earth" -hypotes introducerades 2000 av Richard Cowen, en amerikansk geolog, enligt Dartmouth University.
De intensiva istiden smälts så småningom bort. Forskare tror att vulkanerna fortsatte att pumpa koldioxid ut i atmosfären under istiden och så småningom värmde planeten tillräckligt för att vattnets cykel kunde återuppta.
De ökade växthusgaserna (vattenånga och koldioxid), som behåller värmen på planets yta, ledde så småningom till uppvärmning, sa Hage, och höjde de globala medeltemperaturerna till 50 ° C under bara några hundra år. Detta ledde i sin tur till ökad kontinental förvitring, vilket hjälpte till att minska mängden koldioxid i atmosfären och svala temperaturer ner igen.
Ett fenomen känt som Milankovitch-cyklerna spelade också en roll i istidens ebb och flöde, enligt Hage. De tre cyklerna har fått sitt namn efter Mulutin Milanković, en serbisk astronom, som lämnade bevis som kopplar klimatförändringar med den förändrade mängden solenergi som jordens yta får baserat på planetens position. Cyklerna hänvisar till små förändringar i formen av jordens omloppsbana runt solen, lutningen av planetens axel och hur mycket jorden vinglar på sin axel när den snurrar.
När jorden värmde och kom ut ur dess djupfrysta inträffade en enorm explosion av liv, känd som den kambriska explosionen, enligt University of California Museum of Paleontology. Detta är den tidigaste kända perioden inom fossilregistret där stora grupper av djur förekommer inom en mycket kort geologisk tidsperiod (cirka 40 miljoner år).
Kommer vi att se en annan snöbollsjord i vår framtid? Enligt Hage är det osannolikt på grund av kontinenternas utbredda orientering.
"Även med extrema vintrar skulle det bildas kontinentala islager, vilket skulle stoppa kontinental väderbildning och låta koldioxid byggas upp i atmosfären, vilket skulle leda till uppvärmning snarare än frysning," sade hon.
Ytterligare resurser:
- En pedagogisk webbplats tillägnad Snowball Earth, skapad av forskare vid Harvard University.
- Hade Snowball Earth en Slushball Ocean?
- Läs mer om Snowball Earth från Penn State.