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为什么7亿年前地球变成一个巨大的冰球
从地球变成巨大的冰雪球到底是什么原因？澳大利亚地质学家利用板块构造模型确定，是什么导致了地球历史上7亿年前的极端冰期气候。
这项发表在《地质学》杂志上的研究有助于我们了解地球内置的温度调节器的运作方式，防止地球陷入过热模式。它也显示出全球气候对大气中二氧化碳浓度的敏感性。
“想象一下地球几乎完全被冰覆盖，”这项研究的首席作者、澳大利亚研究委员会未来学者Adriana Dutkiewicz博士说。“这就是大约700万年前发生的事情；从极地到赤道，地球都被冰覆盖，温度骤降。然而，究竟是什么导致了这一切，一直是一个悬而未解的问题。
“我们现在认为，我们已经破解了这个谜团：历史上火山二氧化碳排放量极少，加上现在加拿大的大量火山岩风化，这个过程会吸收大气中的二氧化碳。”
这个项目的灵感来自古老冰河时期留下的冰碛物，可以在南澳大利亚的弗林德斯山脉壮观地观察到。
最近一次由共同作者、阿德莱德大学的Alan Collins教授带领的地质学实地考察，促使该团队使用悉尼大学的EarthByte计算机模型来调查这场冰河时期的原因和异常漫长的持续时间。
这场冰河时期，也被称为斯图尔蒂亚冰期，以19世纪欧洲殖民地探险家查尔斯·斯图特命名，它发生在7.17亿至6.6亿年前，这个时期远在恐龙和复杂的陆地植物出现之前。
Dr. Dutkiewicz说：“关于这场极端冰河时期的起始和终结，曾提出过各种各样的原因，但最神秘的是，它持续了5700万年，这是一个对我们人类来说难以想象的时间跨度。”
该团队回到了一个板块构造模型，展示了大陆和海洋盆地在古老超大陆Rodina分裂之后的演变。他们将其与一个计算机模型连接起来，该模型计算了沿着中洋脊的水下火山释放二氧化碳的量，这些地点是板块分离和新的海洋地壳产生的地点。
他们很快意识到，斯图蒂亚冰期的开始与火山二氧化碳排放量的历史新低完全相关。此外，整个冰河时期，二氧化碳流出量仍然相对较低。
Dr. Dutkiewicz说：“在这个时期，地球上没有多细胞动物或陆地植物。大气中的温室气体浓度几乎完全受到火山排气和硅酸盐岩风化过程的影响，这些过程消耗二氧化碳。”
共同作者、悉尼大学的Dietmar Müller教授说：“在这个时期，地质学决定了气候。我们认为，斯图蒂亚冰期的开始是由于双重打击：板块构造再组织导致火山排气量降到最低，同时加拿大的一处大型火山区开始风化，消耗大气中的二氧化碳。
结果是，大气中的二氧化碳降到了冰河时期开始的水平，我们估计低于200万分之一，不到今天水平的一半。”
该团队的工作提出了有趣的问题，关于地球的长期未来。最近有一种理论提出，在未来的2.5亿年里，地球将演变为超大陆Pangea Ultima，一个如此炎热的超大陆，可能导致哺乳动物灭绝。
然而，地球目前也处于火山二氧化碳排放量降低的轨迹，随着大陆碰撞增加，板块减速。所以，也许Pangea Ultima将再次变成一个冰球。
Dr. Dutkiewicz说：“无论未来会发生什么，重要的是要注意，这种类似我们研究的地质气候变化发生得非常缓慢。根据NASA的数据，人为引起的气候变化发生的速度是我们以前所见的10倍。”