研究發現:冰凍星球或仍然宜居
約6.5億年前,巨大的冰川從兩極延伸到熱帶地區,從而將地球埋葬於存在了幾百萬年的冰封表面之下。更早之前也發生過類似事情:在地球歷史上,這個「暗淡的藍點」至少3次變成珍珠白的「雪球」。
不過,這些深度凍結帶來了一個謎題:它們本應是致命的,但生命顯然倖存了下來。地質證據表明,人類最早的微小祖先並未被凍死。同時,基因跡象表明,一系列單細胞生物體的分支在「雪球地球」外擴散。問題在於它們是如何做到的。
一項日前發表於預印本伺服器arXiv的研究或許提供了答案。加拿大多倫多大學天文學專業研究生A. Adiv Paradise和同事對各種可能的雪球世界進行了建模,並且發現很多世界從未逃脫雪球狀態。這些雪球世界擁有的火山數量以及接收的背景星光數量各不相同。極少出現火山活動的世界從未釋放足夠的二氧化碳來觸發將其從低溫「睡眠」中喚醒的全球變暖。但令人驚奇的是,很多世界還支撐了一塊塊未被凍結的陸地。其中一些地方保持著乾燥,比如位於南極的麥克默多干河谷,但其他地方發展出水文循環系統,從而使液態水聚集起來並且流經它們的表面。
這種綠洲是雪球世界如何保持宜居的一種可能解釋。同時,該研究結果不但能描述地球,還能描述天文學家在銀河系發現的很多行星。「此前我們可能認為雪球並不宜居,但忽略了可能有一些生命存在的事實。」論文共同作者、多倫多大學天體物理學家Diana Valencia表示。
的確,最新發現同此前關於地球歷史中最近一次冰封事件的研究相一致。2015年,英國聖安德魯斯大學冰川學家Douglas Benn發表的一項研究表明,地球氣候對其圍繞太陽運轉的軌道變化非常敏感,從而導致冰原前進和退縮的循環。後者使湖泊蓄積水分、河水流動以及簡單的微生物生命繁盛,即便是在雪球事件期間。Benn和同事在其創建的地球氣候計算機模型中發現了這種循環,並且在北冰洋斯瓦爾巴特群島發現了沉積層。該研究表明,最後一次出現的雪球地球並非被完全「深度凍結」—— 一片片無冰陸地在河水流過的地方存在,並因此成為關鍵的「避難所」。生命在那裡持續,直到更加有利的條件重新出現。
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